Транссудат попадает в периваскулярное пространство, затем перемещается в периальвеолярное и перибронхиальное пространство. Накопление жидкости в интерстиций ведет к набуханию волокон коллагена и эластина и снижению растяжимости легочной ткани. Мукополисахариды соединительной ткани легких человека могут связать до 2000 мл воды и 330 ммоль Na+.
Усиливающийся лимфоотток в определенных пределах предупреждает рост тканевого давления. В последующем увеличение объема интерстициального водного пространства затрудняет лимфоотток.
Наряду с развитием интерстициального отека происходит повреждение клеток альвеолярного эпителия в результате тканевой гипоксии и дефицита субстратов. Преимущественно повреждаются пневмоциты 1-го порядка – клетки, наиболее чувствительные к гипоксии. Пневмоциты 2-го порядка более устойчивы к гипоксии, они не разрушаются. В условиях тканевой гипоксии они активно пролиферируют и включаются в газотранспортную функцию, частично замещая клетки 1-го порядка. Однако этой компенсации, как правило, оказывается недостаточно, и интенсивность газообмена в легких снижается.
После достижения критического уровня жидкость устремляется в альвеолы, которые отделены от интерстиция топкой мембраной эндотелиальных клеток. Начинается альвеолярный отек. Миграция жидкости в альвеолы усугубляет гипоксемию. Альвеолы заполняются экссудатом, богатым фибриногеном. Образующаяся фибриновая выстилка создает условия для формирования гиалиновых мембран.
Альвеолярный отек при респираторном дистресс-синдроме, в отличие от кардиогенного отека, который возможен только при повышенном гидростатическом давлении в легочных сосудах, развивается медленно. Альвеолы постепенно заполняются белком, макромолекулами, клетками крови, водой, разрушенными пневмоцитами, детритом. Происходит коллабирование альвеол. При этом легкие имеют мозаичную структуру: воздушные, отечные и коллабированные альвеолы.
При альвеолярном отеке, коллабировании альвеол, образовании гиалиновых мембран снижается объем оксигенированной крови из-за перфузии невентилируемых альвеол (истинный виутрилегочный шунт). Кровь остается венозной и подмешивается к крови, прошедшей мимо альвеол с нормальной оксигенацией. раО2 снижается. Для внутри легочного шунтирования характерно снижение раСО2. Гипокапния сохраняется до тех пор, пока не возникнут диффузионные и вентиляционные нарушения. Гиповентиляцию усугубляет бронхоконстрикция, развивающаяся под действием биологически активных веществ (гистамин, лейкотриены, простагландин F2α и др.).
Степень шунтирования определяют при измерении раО2 после 20-минутной инспираторной нагрузки чистым кислородом. При шунтировании даже подача чистого кислорода не улучшает оксигенацию крови.
В норме максимальное насыщение крови кислородом после нагрузки чистым кислородом равно 673 мм рт.ст. Снижение раО2 на каждые 20 мм рт.ст. соответствует примерно 1% дополнительного шунтирования. Для расчета процента шунтирования при проведении пробы с 50% газовой смесью используют соответствующие таблицы. Следовательно, чем больше процент шунтирования, тем более значима артериальная гипоксемия. При шунтировании 15-20% крови больного переводят на искусственную вентиляцию легких для устранения чрезмерной работы дыхательных мышц. При шунтировании более 30% крови никакая концентрация кислорода во вдыхаемом воздухе не может изменить раО2. Кислород в высоких концентрациях, обладающий токсическими свойствами, может ухудшить состояние больного.
При респираторном дистресс-синдроме часто вторично развивается пневмония, так как в отечной жидкости, благодаря наличию и ней белка, эритроцитов, фрагментов разрушенных клеток, создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов. Выздоровление протекает медленно, долгое время функция легких остается неполноценной, в последующем формируется фиброз.
Следствием описанных процессов является:
· снижение растяжимости легочной ткани;
· увеличение сопротивления воздухоносных путей вдоху и выдоху;
· снижение альвеолярного объема и функциональной остаточной емкости легких (ФОЕ);
· увеличение внутри легочного шунтирования;
· артериальная гипоксемия.
Полная клиническая картина разворачивается за 2-4 дня. Клинически выделяют 4 стадии респираторного дистресс-синдрома:
1-я стадия – повреждение эндотелия капилляров. Процесс обратимый, возможно восстановление целостности сосудистой стенки. Это латентный период процесса, поэтому клинических проявлений мало. Характерны одышка с инспираторным компонентом, развивающаяся вследствие этого гипокапния и газовый алкалоз. Если больной находится на искусственной вентиляции легких, то начало респираторного дистресс-синдрома проявляется тем, что для поддержания данного дыхательного объема требуется увеличение давления на вдохе.
Нередко в клинике при респираторном дистресс-синдроме наблюдается смешанный алкалоз – респираторный в сочетании с метаболическим. Развитие метаболического алкалоза связано с переливанием цитратной крови и ощелачивающих растворов больным и период реанимации и интенсивной терапии, назогастральной аспирации желудочного содержимого. Но избыток бикарбонатных ионов возникает лишь тогда, когда экскреция его в почках значительно снижена. В критических ситуациях это возможно в связи с резким ограничением почечной фильтрации (преренальная острая почечная недостаточность). Сопутствующим и усугубляющим алкалоз фактором является вторичный гиперальдостеронизм, возникающий при стрессе и гипоперфузии в результате активации системы ренин-ангиотензин-альдостерон. Под влиянием альдостерона реабсорбция натрия повышается и, соответственно, увеличивается секреция ионов [Н+]и К+. Парадоксальная ацидурия является прогностически неблагоприятным признаком. Переход кислой реакции мочи в щелочную у больных с упорным метаболическим алкалозом, находящихся в критическом состоянии, указывает на возможность устранения гипернатриемии и алкалоза.
Эти изменения создают условия для нарушения метаболизма тканей и развития метаболического ацидоза, наиболее выраженного на 4-й стадии процесса.
2-я стадия – ранний респираторный дистресс-синдром. Признаком прогрессирования респираторных нарушений являете; стойкая гипервентиляция, прогрессирующая артериальная гипоксемия и гипокапния, постепенно переходящая в нормокапнию. Гипервентиляция носит компенсаторный характер в ответ на уменьшение дыхательного объема вследствие уплотнения легочной ткани. Шунтирование составляет 10-20%. Артериальное давление нормализуется, восстанавливается органный кровоток, увеличивается минутный объем крови. Нередко отмечается временное улучшение общего состояния больного.
3-я стадия – прогрессирующая дыхательная недостаточность. Нарастают гипоксемия, одышка, акроцианоз. Нормокапния постепенно сменяется умеренной гиперкапнией. Больные испытывают сильное чувство нехватки воздуха. Положение в постели вынужденное. Возможно присоединение сердечной недостаточности и пневмонии. Артериальное давление, как правило, нормальней или имеется тенденция к повышению, центральное венозное давление снижено или нормальное. В легких выслушиваются сухие и влажные хрипы.
4-я стадия – терминальная стадия дыхательной недостаточности. Прогрессирующая артериальная гипоксемия в сочетании с гиперкапнией, ацидозом. Нарушается общая и органная гемодинамика, развивается гипотензия с одновременным повышением венозного давления, появляются признаки ишемии миокарда, олигурия. Постепенно в процесс вовлекаются другие органы, развивается синдром полиорганной несостоятельности. Примерно в 30% случаев у пациентов обнаруживаются признаки синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС). Выявление тромбоцитопении, гипофибриногенемии, снижения V фактора указывает на возможность развития этой коагулопатии. При манифестации ДВС имеется гипофибриногенемия (<2 г/л), снижение протромбинового индекса (< 50%), тромбоцитопения (<150×109/л), снижение факторов V, VIII, VII, X. На тромбоэластограмме регистрируется хронометрическая и структурная гипокоагуляция.
Последствия респираторного дистресс-синдрома. Нарушения процесса газообмена у лиц, перенесших респираторный дистресс-синдром, связаны с развитием интерстициального фиброза, обструкцией микрососудов, а также с феноменом гиперреактивности бронхов. Клинически это проявляется одышкой при физической нагрузке.
При функциональном обследовании в ближайшие 4-6 мес после заболевания у пациентов выявляется:
· уменьшение жизненной емкости легких, функциональной остаточной емкости легких, остаточного объема легких;
· увеличение альвеолярно-артериальной разницы по кислороду.
У 30-40% пациентов нормализация функциональных показателей происходит спустя год после заболевания. У остальных при физической нагрузке сохраняется одышка, причем у 70% пациентов преобладают нарушения по обструктивному типу, у 30% - по рестриктивному типу.
Таким образом, тяжелое поражение паренхимы легких при респираторном дистресс-синдроме в последующем чаще проявляется утратой легкими функциональных резервов при физической нагрузке и респираторной инфекции, реже развивается хроническая дыхательная недостаточность.