Дыхательная недостаточность - Обзор информации

Дыхательная недостаточность - это синдром, при котором дыхательная система перестает обеспечивать адекватный газообмен: подачу кислорода к тканям и выведение углекислого газа. Клинически выделяют гипоксемический вариант с низким напряжением кислорода в артериальной крови и гиперкапнический вариант с повышенным напряжением углекислого газа, а также смешанные формы. По времени течения различают острый и хронический варианты, каждый из которых требует своих диагностических и лечебных подходов. [1]

В основe синдрома лежат нарушения вентиляции альвеол, диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану, несоответствие вентиляции и перфузии, шунтирование крови или сочетание этих механизмов. На практике именно сочетание нескольких звеньев чаще всего объясняет тяжелое течение и необходимость комплексной терапии. [2]

Определение тяжести ориентируют по газам артериальной крови, клинике дыхательного дистресса, потребности в кислороде и поддержке дыхания. Важным инструментом является отношение напряжения кислорода в артериальной крови к доле вдыхаемого кислорода, которое применяют и для стратификации острого повреждения легких. Для интерпретации гипоксемии также используют расчет альвеолярно-артериального градиента. [3]

В современном ведении принципиальны ранняя оценка тяжести, быстрое начало поддерживающей терапии кислородом с целевыми диапазонами насыщения, своевременная эскалация респираторной поддержки и строгая антимикробная осмотрительность при инфекционных причинах. Отдельные пути ведения разработаны для обострения хронической обструктивной болезни легких, пневмонии, отека легких и острого респираторного дистресс-синдрома. [4]

Таблица 1. Базовые типы дыхательной недостаточности и ориентиры

Тип	Газообменное нарушение	Частые механизмы	Типичные клинические сценарии
Гипоксемическая	Низкое напряжение кислорода	Несоответствие вентиляции и перфузии, шунт	Пневмония, отек легких, острый респираторный дистресс-синдром
Гиперкапническая	Повышенное напряжение углекислого газа	Алвеолярная гиповентиляция	Обострение хронической обструктивной болезни легких, ожирение-гиповентиляция, нейромышечные болезни
Смешанная	Оба компонента	Комбинация механизмов	Тяжелые инфекции легких, сочетанная патология
Основано на современных клинических обзорах. [5]

Эпидемиология

Смертность от заболеваний дыхательной системы в Европе остается значимой: в 2021 году в Европейском союзе зарегистрировано более 324 000 смертей, что составило около 6 процентов всех случаев смерти. Наиболее высокие доли приходились на отдельные страны с высокой распространенностью хронических заболеваний легких и инфекций. Эти цифры подчеркивают общественное значение дыхательной недостаточности как пути к неблагоприятным исходам. [6]

Острый респираторный дистресс-синдром как тяжелая гипоксемическая форма встречается у пациентов отделений интенсивной терапии и характеризуется высокой летальностью. По данным многоцентровых европейских наблюдений и глобальных обзоров, летальность остается высокой, хотя демонстрирует тенденцию к снижению благодаря протективной вентиляции, позиционированию на животе и современным протоколам интенсивной терапии. Диапазон летальности у инвазивно вентилируемых больных колеблется примерно от 38 до 55 процентов, различаясь по эпохам и когортам. [7]

Пандемия коронавирусной инфекции временно изменила структуру причин острого гипоксемического дыхательного дистресса и увеличила число госпитализаций с потребностью в кислородной поддержке и неинвазивных технологиях. Вместе с тем систематические обзоры показывают, что классические стратегии респираторной поддержки и сегодня остаются основой улучшения исходов. [8]

В амбулаторной и реабилитационной сферах растет распространенность домашней кислородной терапии и длительной неинвазивной вентиляции при хронической гиперкапнии, особенно у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. По европейским данным, распространенность длительной неинвазивной вентиляции оценивается десятками случаев на 100 000 населения и продолжает увеличиваться по мере старения популяции и лучшей выживаемости после критических состояний. [9]

Таблица 2. Эпидемиологические маркеры

Показатель	Оценка и источник
Доля смертей от болезней дыхательной системы в Европейском союзе, 2021	Около 6 процентов. [10]
Летальность при тяжелом дистресс-синдроме на ИВЛ	В среднем 38-55 процентов, варьирует по эпохам. [11]
Распространенность домашней неинвазивной вентиляции	Десятки случаев на 100 000 населения, растущий тренд. [12]

Причины

Причины дыхательной недостаточности условно делят на легочные и внелегочные. К первым относятся пневмония, отек легких, острый дистресс-синдром, обострение хронической обструктивной болезни легких, астматический статус, интерстициальные заболевания легких, тромбоэмболия легочной артерии. Внелегочные причины включают нейромышечные заболевания, поражения грудной клетки, выраженное ожирение с гиповентиляцией, действие лекарственных средств, угнетающих дыхательный центр. [13]

Гиперкапническая форма, как правило, связана с альвеолярной гиповентиляцией и повышенной долей физиологического мертвого пространства. Типичные сценарии - обострение хронической обструктивной болезни легких и ожирение-гиповентиляция; у этих пациентов высока эффективность неинвазивной вентиляции, снижающей смертность и длительность госпитализации при корректном применении. [14]

Гипоксемическая форма чаще обусловлена нарушением соотношения вентиляции и перфузии или внутрилегочным шунтом при заполнении альвеол экссудатом или коллапсе. В этой группе доказана польза высокопоточной назальной канюли и позиционирования на животе у отобранных больных, что снижает риск интубации и улучшает выживаемость в ряде исследований. [15]

Лекарственные и токсические факторы также играют роль: седативные препараты и опиоиды повышают риск гиповентиляции, особенно у лиц с ожирением, синдромом обструктивного апноэ сна и сердечной недостаточностью. В стационаре именно сочетание нескольких факторов риска часто приводит к эпизодам ночной гиповентиляции и необходимости эскалации поддержки. [16]

Таблица 3. Частые причины по типу нарушения

Тип нарушения	Наиболее вероятные причины	Комментарии
Альвеолярная гиповентиляция	Обострение хронической обструктивной болезни легких, ожирение-гиповентиляция, нейромышечные болезни, лекарственные средства	Высокая доказательная база в пользу неинвазивной вентиляции при правильном отборе
Нарушение соотношения вентиляции и перфузии	Пневмония, отек легких, эмболия	Кислородобеспечение с заданными целями, оценка необходимости эскалации
Шунт	Дистресс-синдром, массивная консолидация	Позиционирование на животе, протективная вентиляция при интубации
Суммировано из клинических обзоров и руководств. [17]

Факторы риска

К факторам риска гиперкапнической недостаточности относятся хроническая обструктивная болезнь легких, ожирение-гиповентиляция, нейромышечные болезни и деформации грудной клетки. Эти состояния снижают резерв вентиляции и повышают чувствительность к седативным и анальгетическим препаратам. Опознание группы риска позволяет заранее планировать мониторинг и поддержку. [18]

Ожирение-гиповентиляция сопровождается снижением чувствительности дыхательного центра к углекислому газу, повышенной работой дыхания и склонностью к гипоксемии во сне, что повышает риск декомпенсации при инфекциях и хирургических вмешательствах. У таких пациентов выше потребность в отделении интенсивной терапии и длительной вентиляционной поддержке. [19]

К лекарственно-связанным факторам риска относятся опиоиды и седация. Систематические обзоры и клинические данные указывают на повышенный риск эпизодов гиповентиляции в раннем послеоперационном периоде и в отделениях общего профиля, особенно у пожилых, у пациентов с сопутствующей патологией и при сочетании нескольких седативных средств. [20]

К факторам риска гипоксемической недостаточности относят тяжелые инфекции нижних дыхательных путей, отек легких кардиогенного и некардиогенного происхождения, аспирацию и массивную эмболию легочной артерии. Для этих сценариев разработаны отдельные клинические пути ведения с четкими целями насыщения кислородом и триггерами для эскалации терапии. [21]

Таблица 4. Факторы риска и модифицирующие меры

Фактор	Риск	Меры снижения риска
Хроническая обструктивная болезнь легких	Гиперкапническая декомпенсация	Ранняя неинвазивная вентиляция при обострении, план домашней терапии
Ожирение-гиповентиляция	Гипоксемия и гиперкапния, риск седативных осложнений	Контроль массы тела, позитивное давление в дыхательных путях во сне, осторожность с опиоидами
Опиоиды и седативные	Гиповентиляция и апноэ	Стратификация риска, мониторинг насыщения, ограничение доз
Тяжелые инфекции, отек легких	Гипоксемическая форма	Раннее кислородобеспечение, протоколы сепсиса и диуретики при кардиогенном варианте
Свод по современным обзорам и руководствам. [22]

Патогенез

Патогенез гипоксемической формы включает нарушение соотношения вентиляции и перфузии, шунтирование крови через невентилируемые альвеолы и уменьшение диффузионной способности. При воспалении и отеке стенка альвеол утолщается, а альвеолы заполняются экссудатом, что снижает эффективность кислородной диффузии и требует более высоких долей вдыхаемого кислорода для поддержания адекватной сатурации. [23]

Гиперкапническая форма обусловлена прежде всего снижением альвеолярной минутивной вентиляции. Причины включают слабость дыхательных мышц, повышенное сопротивление дыхательных путей, снижение податливости грудной клетки и угнетение дыхательного центра. Итог - накопление углекислого газа и ухудшение кислотно-основного состояния. [24]

Альвеолярно-артериальный градиент по кислороду помогает различить механизмы гипоксемии: нормальный градиент при гиповентиляции и повышенный - при нарушении диффузии или соотношения вентиляции и перфузии. В клинике этот расчет сочетают с оценкой клинического состояния и визуализации, поскольку на показатель влияют возраст, положение тела и сопутствующие процессы. [25]

При остром дистресс-синдроме добавляются диффузное альвеолярное повреждение, воспалительный каскад и микротромбозы, что требует протективной вентиляции с низкими дыхательными объемами и адекватным уровнем положительного давления в конце выдоха, а также, при тяжелой гипоксемии, позиционирования на животе и рассмотрения экстракорпоральных методов. [26]

Симптомы

К общим признакам относятся одышка различной выраженности, тахипноэ, ощущение нехватки воздуха, утомляемость, снижение толерантности к нагрузке. У части больных наблюдаются цианоз губ и кончиков пальцев, беспокойство, нарушение концентрации внимания и сонливость. Эти симптомы отражают системную гипоксию и гиперкапнию. [27]

Гипоксемическая форма проявляется прежде всего нарастанием одышки, тахипноэ, участием вспомогательной мускулатуры, снижением насыщения кислородом по пульсоксиметру. Лихорадка, кашель и боль в груди укажут на инфекционный генез, тогда как ортопноэ и отеки - на кардиогенный отек. [28]

Гиперкапническая форма дает выраженную сонливость, головные боли по утрам, тремор, потливость и у ряда пациентов - спутанность сознания. При прогрессировании возможно развитие гиперкапнической комы, что требует неотложной вентиляционной поддержки. [29]

У пожилых и полиморбидных людей симптоматика часто стерта: вместо выраженной одышки преобладают слабость, сниженная активность, делирий. Поэтому у этой группы особое значение имеют объективные показатели: частота дыхания, пульс, давление и сатурация. [30]

Таблица 5. «Красные флаги» дыхательной недостаточности

Признак	Что означает
Одышка в покое, выраженное тахипноэ	Угроза дыхательной декомпенсации
Снижение сатурации ниже целевых значений	Необходимость эскалации кислородной поддержки
Спутанность сознания, нарастающая сонливость	Возможная гиперкапния и гипоксемия
Цианоз, втяжения межреберий	Высокая работа дыхания, срочная оценка врача
Свод по клиническим обзорам. [31]

Формы и стадии

По времени течения выделяют острый вариант с быстрым началом на фоне инфекции, эмболии, отека легких, травмы, а также хронический вариант, формирующийся при длительных болезнях, например при хронической обструктивной болезни легких и ожирении-гиповентиляции. Хронический вариант может обостряться с развитием острого наслоения. [32]

По газовому профилю различают гипоксемическую, гиперкапническую и смешанную форму, что помогает выбирать тип респираторной поддержки. При гиперкапнии ключом является улучшение альвеолярной вентиляции, при гипоксемии - оптимизация оксигенации и рекрутмента альвеол. [33]

Отдельно рассматривают острый дистресс-синдром, который стратифицируют по тяжести на основании отношения напряжения кислорода в артериальной крови к доле вдыхаемого кислорода: легкий, умеренный и тяжелый уровни при наличии минимального положительного давления в конце выдоха. Эта шкала коррелирует с прогнозом и направляет выбор тактики. [34]

Наконец, в последние годы предложено учитывать пациентов с гипоксемическим дистрессом, которые получают высокопоточную назальную канюлю, в расширенных определениях, поскольку классическая стратификация не охватывала этих сценариев, хотя они требуют такой же активной тактики наблюдения и поддержки. [35]

Таблица 6. Стратификация острого дистресс-синдрома по тяжести

Тяжесть	Отношение «напряжение кислорода в артериальной крови к доле вдыхаемого кислорода» при положительном давлении в конце выдоха не ниже 5 см водяного столба
Легкая	200-300 миллиметров ртутного столба
Умеренная	100-200 миллиметров ртутного столба
Тяжелая	100 миллиметров ртутного столба и ниже
По валидации определения дистресс-синдрома. [36]

Осложнения и последствия

Без своевременной поддержки дыхания и коррекции причины возможно развитие артериальной гипоксемии с повреждением органов-мишеней, аритмий, ишемии миокарда, острой почечной недостаточности и полиорганной дисфункции. Тяжелая гипоксия и гиперкапния угрожают остановкой дыхания и сердца. [37]

Инвазивная вентиляция, необходимая при прогрессировании, несет собственные риски, включая вентилятор-индуцированное повреждение легких, баротравму, вентилятор-ассоциированную пневмонию. Протективные стратегии с низкими дыхательными объемами и адекватным положительным давлением в конце выдоха снижают эти риски и улучшают выживаемость. [38]

При гипероксической терапии возможны вредные эффекты избыточной подачи кислорода, поэтому целевые диапазоны насыщения стандартизированы и должны контролироваться у всех пациентов, включая догоспитальный этап. Для групп риска гиперкапнии рекомендованы более узкие цели насыщения. [39]

В долгосрочной перспективе пациенты, перенесшие тяжелую дыхательную недостаточность, сталкиваются с синдромом после интенсивной терапии: снижением выносливости, когнитивными и психологическими нарушениями. Это требует реабилитации, контроля питания и поэтапного возвращения к активности. [40]

Диагностика

Базой служат газы артериальной крови, которые позволяют оценить оксигенацию, вентиляцию и кислотно-основное состояние, а также динамику ответа на терапию. Для гиперкапнической формы диагностическим критерием служит повышенное напряжение углекислого газа в сочетании со снижением кислотности крови. Важно соблюдение техники забора и быстрая доставка пробы. [41]

Пульсоксиметрия - удобный скрининговый инструмент, однако при нарушениях перфузии, отравлениях, пигментации и движениях точность снижается, поэтому при сомнениях ориентируются на газы артериальной крови. Для оценки механизма гипоксемии полезен расчет альвеолярно-артериального градиента. [42]

Рентгенография грудной клетки и компьютерная томография помогают выявить инфильтраты, отек, ателектазы, эмболию и другие причины. При гипоксемии на фоне дистресс-синдрома визуализация подтверждает двустороннее поражение и исключает изолированную кардиальную причину. [43]

Для пациентов на высокопоточной канюле и неинвазивной вентиляции полезны динамические индексы риска неудачи, например индекс «насыщение кислородом к доле вдыхаемого кислорода» в сочетании с частотой дыхания, а также шкала, оценивающая частоту дыхания, кислотно-основное состояние, сознание и оксигенацию. Эти инструменты помогают вовремя принять решение об интубации. [44]

Таблица 7. Диагностические инструменты и их задачи

Инструмент	Что показывает	Когда особенно полезен
Газы артериальной крови	Оксигенация, вентиляция, кислотно-основное состояние	При любой подозреваемой дыхательной недостаточности и в динамике
Пульсоксиметрия	Экспресс-оценка насыщения кислородом	Непрерывный мониторинг, догоспитальный этап
Рентгенография, компьютерная томография	Этиология поражения легких	Подозрение на пневмонию, отек, эмболию
Расчет индексов риска неудачи поддержки	Вероятность интубации	При гипоксемии на высокопоточной канюле и неинвазивной вентиляции
Свод по руководствам и обзорам. [45]

Дифференциальная диагностика

Следует отличать дыхательную недостаточность при инфекциях легких и дистресс-синдроме от кардиогенного отека легких. В пользу кардиогенного варианта говорят ортопноэ, влажные хрипы, кардиомегалия и быстрый ответ на диуретики и неинвазивную вентиляцию с положительным давлением. В сомнительных случаях решают визуализация и биомаркеры. [46]

Тромбоэмболия легочной артерии проявляется одышкой, болью в груди и тахикардией при относительно «чистых» легочных полях на рентгенограмме. Верификация требует ангиографической компьютерной томографии или перфузионных исследований. Тактика включает антикоагулянты и кислородную поддержку. [47]

Нейромышечные причины - миопатии, полирадикулоневрит, поражение диафрагмы - приводят к гиперкапнической гиповентиляции с минимальными находками в легких. В этой группе важны оценка жизненной емкости, максимальных вдоха и выдоха, ранняя вентиляционная поддержка. [48]

Наконец, медикаментозное угнетение дыхания опиоидами и седативными препаратами может имитировать другие сценарии. Узнавание ситуации и своевременная антагонистическая терапия, вместе с поддержкой дыхания, критичны для предотвращения тяжелых исходов. [49]

Таблица 8. Отличительные признаки частых сценариев

Сценарий	Ключевые признаки	Первые шаги
Кардиогенный отек	Ортопноэ, влажные хрипы, кардиомегалия	Кислород по целям, диуретики, положительное давление
Пневмония и дистресс-синдром	Лихорадка, инфильтраты, двусторонние затемнения	Кислород по целям, антибиотики при бактериальной природе, протективные стратегии
Тромбоэмболия	Боль в груди, одышка, «чистая» рентгенограмма	Антикоагулянты, оценка перфузии
Нейромышечные причины	Слабость дыхательных мышц, гиперкапния	Ранняя неинвазивная или инвазивная вентиляция
Свод по клиническим обзорам. [50]

Лечение

Первый шаг - обеспечение безопасной оксигенации с целевыми диапазонами насыщения. Для большинства остро заболевших рекомендуют поддерживать насыщение в пределах 94-98 процентов, а у пациентов с риском гиперкапнии - 88-92 процента до получения газов артериальной крови. Важно постоянно мониторировать насыщение и избегать гипероксии. [51]

Высокопоточная назальная канюля стала стандартным вариантом при острой гипоксемической форме без гиперкапнии. У отобранных больных она снижает риск интубации и может улучшать выживаемость, обеспечивая подачу увлажненного подогретого кислорода с высокой скоростью и небольшим положительным давлением в дыхательных путях. Для оценки риска неудачи применяют динамические индексы, объединяющие насыщение, долю вдыхаемого кислорода и частоту дыхания. [52]

Неинвазивная вентиляция - терапия выбора при гиперкапнической декомпенсации на фоне обострения хронической обструктивной болезни легких, где она доказанно снижает смертность и длительность госпитализации. Она также полезна при кардиогенном отеке легких. При гипоксемической форме без гиперкапнии эффективность ниже и требует тщательного отбора; применяют шкалы для раннего распознавания неудачи. [53]

Инвазивная вентиляция применяется при неэффективности неинвазивной поддержки, нарушении сознания, тяжелейшей гипоксемии и гиперкапнии. Ключ - протективная стратегия с низкими дыхательными объемами, адекватным положительным давлением в конце выдоха и контролем давления плато. При тяжелом дистресс-синдроме показано длительное позиционирование на животе; при рефрактерной гипоксемии рассматривают экстракорпоральную мембранную оксигенацию. Рандомизированные данные показывают снижение комбинированной неудачи лечения и сигнал в пользу снижения смертности при ранней экстракорпоральной поддержке, хотя первичная конечная точка по смертности в ключевом исследовании не достигла статистической значимости. [54]

Поддерживающая терапия включает раннюю диагностику и коррекцию причины, протоколы лечения сепсиса, осторожную инфузионную тактику при отеке легких, профилактику тромбоэмболических осложнений, рациональное применение антибактериальных средств. У отобранных больных с вирусной пневмонией применяются противовирусные стратегии, соответствующие текущим рекомендациям. [55]

Таблица 9. Респираторная поддержка: кому и как

Метод	Когда выбирать	Ожидаемые эффекты
Контролируемая подача кислорода	Любая гипоксемия с учетом целевых диапазонов	Коррекция гипоксии, снижение работы дыхания
Высокопоточная назальная канюля	Острая гипоксемическая форма без гиперкапнии	Снижение риска интубации, комфорт пациента
Неинвазивная вентиляция	Обострение хронической обструктивной болезни легких с гиперкапнией, кардиогенный отек	Снижение смертности и интубаций при правильном отборе
Инвазивная вентиляция и позиционирование на животе	Неудача неинвазивной поддержки, тяжелый дистресс-синдром	Улучшение оксигенации, влияние на выживаемость
Экстракорпоральная мембранная оксигенация	Рефрактерная гипоксемия на фоне оптимальных стратегий	Снижение неудач лечения, потенциальная польза для выживаемости
Источники - современные руководства и рандомизированные исследования. [56]

Таблица 10. Целевые диапазоны насыщения кислородом

Категория пациента	Цель насыщения
Большинство острых пациентов	94-98 процентов
Риск гиперкапнии (хроническая обструктивная болезнь легких, ожирение-гиповентиляция, кифосколиоз, нейромышечные болезни)	88-92 процента до получения газов артериальной крови
По рекомендациям профессиональных обществ. [57]

Профилактика

Первичная профилактика включает контроль табачного потребления, вакцинацию против гриппа и пневмококка, лечение хронических заболеваний легких, снижение лишней массы тела и лечение синдрома обструктивного апноэ сна. Эти меры уменьшают риск инфекций и декомпенсации существующих болезней, тем самым снижают вероятность острой дыхательной недостаточности. [58]

В стационаре профилактика осложнений связана с грамотным назначением кислорода в целевых диапазонах, осторожным использованием седативных и анальгетиков, ранней мобилизацией, профилактикой тромбозов и своевременным переводом на менее инвазивные методы поддержки по мере стабилизации. Стандартизованные клинические пути и обучение персонала уменьшают риск ятрогенных эпизодов гипоксемии и гиперкапнии. [59]

Прогноз

Прогноз при дыхательной недостаточности зависит от причины, времени начала терапии, адекватности респираторной поддержки и наличия сопутствующих болезней. В тяжелой гипоксемической форме, особенно при дистресс-синдроме, риск смерти остается высоким, однако протективная вентиляция, позиционирование на животе и современные стратегии поддержки улучшают исходы. [60]

При гиперкапнической декомпенсации на фоне обострения хронической обструктивной болезни легких ранняя неинвазивная вентиляция улучшает выживаемость и сокращает длительность госпитализации. Для хронических форм ключевыми становятся длительная вентиляционная поддержка, кислородотерапия по показаниям и реабилитация, что повышает качество жизни и снижает частоту госпитализаций. [61]

FAQ

• Какая насыщенность кислородом считается «нормой» при лечении?

У большинства остро заболевших целевой диапазон - 94-98 процентов. Если есть риск гиперкапнии, например при хронической обструктивной болезни легких, ожирении-гиповентиляции или нейромышечных болезнях, цель - 88-92 процента до результатов газов артериальной крови. [62]

• Когда помогает высокопоточная назальная канюля?

При острой гипоксемической форме без гиперкапнии она снижает риск интубации и хорошо переносится, создавая небольшое положительное давление и подавая увлажненный подогретый кислород с высокой скоростью. В динамике полезны индексы риска неуспеха, которые объединяют насыщение, долю вдыхаемого кислорода и частоту дыхания. [63]

• Правда ли, что неинвазивная вентиляция «лучше трубки»?

Неинвазивная вентиляция - первый выбор при гиперкапнической декомпенсации на фоне обострения хронической обструктивной болезни легких и при кардиогенном отеке, где доказана польза. Но при неудаче или при тяжелой гипоксемии безопаснее ранняя интубация и протективная инвазивная вентиляция. Для раннего распознавания неудачи используют валидированные шкалы. [64]

• Когда показана экстракорпоральная мембранная оксигенация?

При рефрактерной гипоксемии на фоне оптимальной протективной вентиляции, позиционирования на животе и адекватной седации. Ключевое рандомизированное исследование показало снижение комбинированной неудачи терапии и сигнал в пользу снижения смертности, хотя первичная конечная точка по смертности не достигла статистической значимости. Решение принимается в специализированном центре. [65]