curs 009 ap respirator 2

1

CURS 9

FIZIOPATOLOGIA APARATULUI RESPIRATOR (2) Capitole:

I. Fibroza chistic (mucoviscidoza) II. Afec iuni pulmonare intersti iale

Fibroza pulmonar idiopatic III. Afec iuni pulmonare vasculare

Embolia pulmonara Hipertensiunea pulmonara

IV. Insuficien a respiratorie Hipoxemia Hipercapnia

V. Sindromul de detres respiratorie a adultului I. Fibroza chistic (mucoviscidoza)

Defini ie:

boal genetic cu transmitere autosomal recesiv principala cauza de b. obstructiv cronic < 30 de ani disfunc ie generalizat a glandelor exocrine cu alterarea transportului lichidian la

nivelul epiteliilor ap. respirator & digestiv cre terea vâscozit ii secre iilor cu obstruc ia progresiv a ductelor excretorii

triada clinica caracteristic : • boal respiratorie cronic deces prin insuficienta respiratorie • insuficien a pancreasului exocrin • afectarea glandelor sudoripare [NaCl] >60 mEq/l în lich. sudoral

sensibilitate crescuta la stressul termic Etiopatogenie:

muta iile genei FC (bra ul lung al cromozomului 7): cea mai frecventa fiind deletia codonului care codifica fenilalanina din pozitia 508 a lantului aminoacidic sinteza unei proteine-canal anormale de la nivelul membranei apicale a celulelor epiteliale (CFTR = cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) impermeabilitate pt. ionii de Cl + resorb iei de Na

Tulbur ri func ionale: 1. Respiratorii (principala cauz de deces) Cauza: reabsorb ia integral a lichidului periciliar vâscozit ii mucusului Manifest ri:

tuse cronic obstruc ie cronic cu:

• staz i infec ii recurente (S. aureus, Pseudomonas aeruginosa) • hipoxemie + cianoz + degete hipocratice

DVO ± sinuzita cronica, polipi nazali 2. Digestive Cauza: vâscozit ii secre iilor digestive

2

Manifest ri: ileus meconial obstruc ie intestinal complet / incomplet diaree cronic cu steatoree datorit malabsorb iei det. de:

• insuficien a pancreatic exocrin • ciroza biliar focal sau multinodular

Diagnosticul pozitiv:

1. Testul sudorii (iontoforeza cu pilocarpina): [Cl-] > 60 mEq/l in lich. sudoral la 2 determin ri

2. Dozarea tripsinei imunoreactive: nivelul seric la nou n scu i (prin obstruc ia ductelor pancreatice excre ia

intestinal a tripsinogenului) 3. Teste digestive pt dg. insuficientei pancreatice:

[enzime pancreatice] + [HCO3-] 4. Teste genetice:

confirma dg. în prezenta istoricului familial pozitiv si/sau manifest rilor clinice II. Bolile pulmonare intersti iale (afec iunile parenchimale difuze) Defini ie:

afectarea predominant a parenchimului pulmonar: infiltrat inflamator cronic al pere ilor alveolari cicatrizarea parenchimului pulmonar

cu fibroz pulmonar difuz , responsabil de: reculului elastic DVR complian ei pulmonare Etiologie:

fibroza pulmonar idiopatic (> 50% din cazuri) inflama ii granulomatoase: sarcoidoza, TBC infiltrarea pulmonar din colagenoze, neoplazii sau iatrogen cauze inhalatorii (pulberi a-/organice, gaze, fum, aerosoli) expunerea la radia ii ionizante

Fibroza pulmonar idiopatic (alveolit fibrozant criptogen ) Defini ie: prototip de fibroz pulmonar difuz , neomogen i progresiv caracterizat prin:

inflama ia cronic a peretilor alveolari distruc ia parenchimului pulmonar

care determin tripla alterare a: • ventila iei • perfuziei • schimbului gazos alveolo-capilar

Patogeneza:

1. Stadiul ini ial (reversibil)

3

Figura 1. Patogeneza fibrozei pulmonare idiopatice – stadiul reversibil

2. Stadiul avansat (ireversibil)

Figura 2. Patogeneza fibrozei pulmonare idiopatice – stadiul ireversibil

4

Tulbur rile func ionale:

Figura 3. Tulbur rile func ionale din fibroza pulmonar .

III. Afec iuni pulmonare vasculare 1. Embolia pulmonar

Defini ie:

obstruc ia unei ramuri a arterei pulmonare prin: • tromb tromboembolie • bul de aer embolie gazoas • gr sime embolie gr soas

95% cazuri: originea embolilor = tromboza venoas profund a mb. inferioare (v. poplitee, femurale, iliace)

Factorii de risc ai trombozei venoase (sunt si factorii de risc ai emboliei): • Staza venoas • Lezarea endoteliului vascular • St rile de hipercoagulabilitate

Factorii favorizan i = hipercoagulabilitatea sângelui – predispozi ie ereditar (muta ie a genei factorului V sintez a unui F V

mutant = factor Leyden, cu ac iune crescut la ac iunea proteinelor anticoagulante C i S)

– deficit de factori anticoagulan i (proteinele C i S, antirombina III) – proces de fibrinoliz

Factorii declan an i = factori embolizan i – interven ii chirurgicale pe micul bazin – obezitatea – sarcina – repaus prelungit la pat – fibrila ia atrial

5

Tulbur rile func ionale: Cauza: obstruc ia mecanic vascular Consecin e:

a. Tulbur ri hemodinamice b. Alterarea ventila iei c. Alterarea schimburilor gazoase cu insuficienta respiratorie prin mecanism dublu:

tulbur ri de distribu ie tulbur ri de difuziune

a. Tulbur rile hemodinamice

Cre terea rezisten ei vasculare pulmonare dt. de: • obstacolul mecanic • vasoconstric ia reflex neuroumoral (5-HT, TxA2)

Disfunc ia ventriculului drept prin postsarcinii VD tens. parietale sistolice cu:

• Dilatarea/disfunc ia VD IC dreapta acuta • Compresiunea a. coronare drepte isch./infarctul VD • Bombarea septului i.v. compresiunea VS umplerii VS i DC

cu: – perfuziei coronariene cu ischemie miocardica – IC hipodiastolica TA soc cardiogen

b. Alterarea ventilatiei este determinata de: bronhoconstrictie reflexa in aria afectata Rf ventilatiei alveolare hipoperfuzia alveolara productiei de surfactant + colaps alveolar cu arii de

atelectazie compliantei pulmonare edemul/hemoragiile alveolare stimularea receptorilor de iritatie

hiperventilatie cu tahipnee Cre terea travaliului ventilator este dt. de:

Rf compliantei pulmonare hiperventilatie cu tahipnee

c. Alterarea schimburilor gazoase este consecinta:

/absenta perfuziei (Q) distal de obstacolul vascular V/Q (alveole ventilate dar neirigate) consecin a: spatiului mort

/absenta ventila iei (V) in zonele de colaps si edem alveolar V/Q si in prezenta unei perfuzii reziduale:

= sunt a-v hipoxemia ( PaO2) tulbur ri de difuziune prin reducerea timpului de contact între aerul alveolar i sângele

capilar sub 0,2 s: - reducerea patului capilar pulmonar in teritoriile obstruate determin cre terea vitezei de curgere a sângelui prin capilarele neobstruate

6

2. Hipertensiunea pulmonar (HTP) Clasificare:

1. HTP primar 2. HTP secundar

1. HTP primar Cauza: necunoscut Mecanismul HT: hipertrofia mediei + fibroz concentric a intimei Evolutie: nefavorabil , progresiv spre IR

Figura 4. Patogenia HTP idiopatice. 2. HTP secundar Cauze

1. Hipoxia cronic din BPOC vasoconstrictie 2. Obliterarea/obstructia vaselor pulmonare din

• b. pulmonare interstitiale fibrozante • Tromboembolia pulmonara recurent

3. Cresterea presiunii in atriul stang din: IC stang stenoza mitral

4. Cresterea fluxului sanguin pulmonar secundara shuntului stg-dr din cardiopatiile congenitale:

DSA / DSV PCA

Factori de risc(fenfluramine, HIV,

sunturi etc.)

Predispozitie genetica(BMPR2, ALK1 etc.)

Injurie vasculara

Disfunctie endoteliala(NO, PgI2, ET-1 etc.)

Disfunctie CMN(Kv1.5, 5-HTT etc.)Inflamatie vasculara

(IL-1, IL-6, MIP-1, RANTES, fractalkine etc.)

Vasoconstrictie pulmonara

Remodelare pulmonara

REZISTENTEI LA FLUX ÎN PATUL VASCULAR PULMONAR

Efect permanentEfect tranzitoriu

Microtrombozein situ


sunturi etc.)


Injurie vasculara










sunturi etc.)


Injurie vasculara









7

IV. Insuficienta respiratorie (IR)

Defini ie: alterarea schimburilor gazoase pulmonare care se înso te de modificarea presiunii par iale a gazelor sanguine respiratorii Clasificare: 1. In func ie de gazele a c ror schimb este afectat IR PAR IAL (este afectat doar schimbul pentru O2):

Pa O2 < 60 mmHg (HIPOXEMIE) Pa CO2 norm./ < 40 mmHg (NORMO/HIPOCAPNIE)

IR GLOBAL (este afectat schimbul pentru O2 i CO2): Pa O2 < 60 mmHg (HIPOXEMIE) Pa CO2 > 50 mmHg (HIPERCAPNIE)

2. In func ie de condi iile de apari ie: IR LATENT

modific rile gazelor apar numai în efort Dupa gradul de efort la care apare IR poate fi:

• OAR (eforturi > 100 W/s) • MEDIE (eforturi = 50 -100 W/s) • SEVER (eforturi < 50 W/s)

IR MANIFEST modific rile gazelor sunt prezente i în repaus

HIPOXEMIA Defini ie: PaO2 < 60 mmHg Clasificare:

I. Hipoxemie CENTRAL II. Hipoxemie PERIFERIC

I. Hipoxemia CENTRAL Cauze: 1. Caren a în oxigen a aerului respirat

altitudine poluare atmosferic / gaze toxice

2. Alterarea ventila iei cu hipoventila ie alveolar global

DVR centrale (inhibitia c. resp. bulbar) DVR periferice:

• extrapulmonare (deformari ale cutiei toracice, b. neuron motor, b. musculare)

• pulmonare (pleurale, parenchimatoase) stadiile finale ale DVO i DVM IR global

Mecanism de producere: PaO2 v.c. pulmonar reflex HTP CPC 3. Alterarea difuziunii alveolo-capilare IR par ial

8

Mecanisme de producere: - lungimii c ii de difuziune / permeab. membr. alv.- cp.

edem pulmonar boli pulmonare intersti iale fibroz pulmonar inflama ii pulm. (ARDS, pneumonii/bronhopneumonii)

- suprafe ei de difuziune rezec ii pulmonare emfizem pulmonar TBC

Obs: • PaO2 din tulbur rile de difuziune este corectat prin administrare de O2 : PAO2

grd de pres. A-a for eaz difuziunea O2 • PaO2 din tulbur rile de difuziune este agravat de :

respira ia în atmosfera s rac în O2 efort fizic

4. Tulbur ri de distribu ie cu coexisten a teritoriilor hipoventilate cu cele normo/hiperventilate IR par ial

DVO: AB, bron ita cronic , BPOC Normal: raportul ventilatie/perfuzie V/Q= 4/5 = 0.8

Figura 4. Insuficien a respiratorie prin tulbur ri de distribu ie.

Obs: administrarea de O2 corectarea hipoxemiei 5. Sunturi arterio-venoase IR par ial

pulmonare: pneumonie, atelectazie, embolii pulmonare severe, anevrisme a-v

9

extrapulmonare: cardiopatii congenitale cu shunt dr-stg Obs: administrarea de O2 cre terea gradientului alveolo-arterial (A-a) al O2 II. Hipoxia PERIFERIC Defini ie: deficitul de oxigen la nivelul esuturilor Cauze: 1. Vasoconstric ia generalizat din:

oc IC congestiv (stim. simpatic ) expunerea la frig

2. Cre terea afinit ii Hb pentru O2 - pseudocianoza: Hb patologice (carboxiHb, metHb)

Mecanismele compensatorii în hipoxemie: 1.Hiperventila ie reflex dt. de:

stimularea chemoreceptorilor 2. Stimularea eritropoiezei dt. de:

elib. renale de eritropoietin policitemie secundar 3. Vasoconstric ie pulmonar dt. de:

PAO2 i menit s refac V/Q HTP 4. Deplasarea la dreapta a curbei de disociere a oxiHb cu:

eliberarii tisulare a O2 5. Cresterea concentratiei intracelulare a enzimelor oxidative

eficien ei utiliz rii O2 Tulbur rile induse de hipoxemie: I. Dt. de activarea mecanismelor compensatorii:

tahicardie i cre terea u oar a TA diaforez piele rece i umed

II. Dt. de afectarea centrilor vitali: euforie, agresivitate confuzie, obnubilare, delir stupor, com tulburari senzoriale

III. Dt. de [Hb] reduse cianoza

IV. Degetele hipocratice Cianoza Defini ie: colora ia albastr a tegumentelor i mucoaselor dt. de:

• [Hb] reduse > 5g% • prezen a în sânge a unor hemoglobine patologice (met-Hb) • policitemie (în absen a hipoxemiei)

10

Clasificare: 1. Cianoz central , de tip arterial 2. Cianoz periferic , de tip venos 3. Cianoz mixt

1. Cianoza CENTRAL de tip ARTERIAL (cald , datorit v.d. cutanate induse de

hipercapnie): Cauze: oxigen rii sg. la nivel pulmonar SaO2 a Hb din:

cauzele ce produc HIPOXEMIE CENTRAL cu IR globala cardiopatiile congenitale cu shunt dr-stg

Caracteristici: este accentuat de efortul fizic ( = extractia de O2 la nivel muscular) administrarea de O2 :

• amelioreaz cianoza din hipoxemia centrala • NU amelioreaz cianoza din shunturile dr-stg

2. Cianoza PERIFERIC de tip VENOS (rece, datorit v.c. cutanate): Cauze: extrac iei tisulare de O2 SvO2 a Hb din:

cauzele ce produc HIPOXIE PERIFERIC Caracteristici:

persista dupa administrarea de O2 Tipuri de cianoza periferica:

cianoz generalizat : • DC: oc, IC severa

cianoz localizat : • tulb de circula ie arterial : ischemie ac/cr. a mb. inferioare • tulb de circula ie venoas : tromboflebite, insf ven. cr. mb. Inf.

3. Cianoza MIXT

SaO2 (oxigenare insuficient a sângelui venos la nivel pulm.) SvO2 ( extrac iei tisulare de O2 pe fond de staz venoas + DC ) apare tipic în CPC

HIPERCAPNIA Defini ie: PaCO2 > 45/50 mmHg Cauze: 1. Alterarea schimburilor gazoase alveolo-capilare:

hipoventila ia alveolar global shunturile a-v importante

2. Cre terea produc iei metabolice de CO2 (insuficient compensat prin cre terea ventila iei alveolare):

metabolismului energetic (febr , boli consumptive, efort) alim. parenteral total glucidic (CR=1)

3. Alterarea mecanicii respiratorii (pe fond de oboseala a musculaturii respiratorii, cand travaliul ventilator depaseste oferta de oxigen si/sau substrat energetic)

travaliul respirator: bolile pulm. obsructive cu Rf b. neuromusculare

11

malnutri ie, anemie, dezechilibre ionice (hK, hPO4) 4. Alterarea controlului nervos al respira iei:

acut a CO2 la niv. neuronilor bulbo-pontini stimularea ventila iei via [H+]ic

CO2+H2O <=> H2CO3 H+ +HCO3-

Obs.: stimularea prin interv. mec. renale de compensare a acidozei cronic a CO2 stimularii ventilatiei principalul stimul al ventila iei

devine hipoxemia sesizat de chemoreceptorii periferici adm O2 pur este contraindicata

Tulbur rile determinate de hipercapnie: 1. Acidoz respiratorie - compensat renal prin reabsorb iei / gener rii de HCO3

- 2. Efect de sedare la nivelul SNC

PaCO2 > 70 mm Hg dezorientare, somnolen PaCO2 > 85 mm Hg com PaCO2 > 100 mm Hg deces

3. Efect vasodilatator generalizat v.d. cerebral cefalee somnolen ,confuzie v.d. periferic hiperemie cutanat /conjunctival

4. Efecte cardiace i respiratorii moderat a TA deprimarea centrilor resp. la PaCO2 > 70 mmHg

terapie cu O2 < 40% V. Sindromul de detresa respiratorie a adultului („Adult Respiratory Distress Syndrome”, ARDS) Sinonime:

Pl man de soc EPA non-cardiogen

Definitie: inflamatie pulmonara acuta grava cu:

lezarea difuza a membranei alveolo-capilare edem pulmonar non-cardiogen IR acuta hipoxemica

Cauze: 1. Leziunile directe ale epiteliului alveolar din:

aspira ia de suc gastric în c ile respiratorii (HCl i enzimele gastrice) infec iile pulmonare acute inhalarea de gaze toxice politraumatisme cu contuzii ale c ilor respiratorii

2. Leziunile pulmonare indirecte:

septicemii (bacteriemie/toxemie) arsuri grave, radioterapia (eliberarea de substan e toxice tisulare) transfuzii sanguine masive CID post-chirurgie cardio-toracica, stari de soc prelungit

12

Patogeneza: lezarea membranei alveolo-capilare ce are loc in 3 faze: Fazele evolutive: 1. Faza de initiere:

activarea cascadei celulare formarea infiltratului celular inflamator 2. Faza de amplificare:

activarea celulelor pro-inflamatorii ! Neutrofilele activarea cascadelor plasmatice:

• coagularea/fibrinoliza • sistemul kininelor

3. Faza de injurie celulara: permeab. mb. alveolo-capilare cu EPA

Factorii declan atori: - lipofosfolipide (exotoxine bacteriene i al i produ i bacterieni)

- al i factori ce lezeaz direct sau indirect epiteliul alveolar

activarea sistemului complementului cu formarea factorilor chemotactici

atragerea cu activarea neutrofilelor i a monocito-macrofagelor activarea celulelor endoteliale

eliberarea de citokine - efect chemotactic pozitiv cu amplificarea r spunsului celular

- mediatori ai reac iei inflamatorii (IL 1 i TNF) produc reac ia febril

eliberarea de enzime lizozomale

- efect proteolitic hiperpermeabilizarea barierei alveolo-capilare

eliberare de fosfolipaza C

- eliberareaz acidul arahidonic din membrana epiteliului alveolar formarea de: Prostacicline = vasodilatatoare + inhib aderarea i agregarea trombocitelor Tromboxani = vasoconstrictori + favorizeaz aderarea i agregarea trombocitelor

formarea de microtrombi ce obstrueaz vasele pulmonare Leucotrienele au efect chemotactic i puternic bronhoconstrictor precum i de

cre tere a permeabilit ii membranei alveolo-capilare edem intersti ial i alveolar

eliberarea oxidului nitric

- în concentra ii mici are efect vasodilatator - în concentra ii mari are efect citotoxic lezarea celulelor endoteliale

eliberarea de factori tisulari activatori ai cascadei coagul rii activarea coagul rii prin mecanism extrinsec

elibererea de factori tisulari activatori ai plasminogenului activarea fibrinoliza (proces agravat de deficitul inhibitorului 1 al fibrinolizei).

13

Tulbur rile func ionale: 1. Edemul pulmonar non-cardiogen

Cre terea permeabilit ii membranei capilare sub ac iunea mediatorilor reac iei inflamatorii ie irea proteinelor plasmatice în intersti iu alterarea echilibrului dintre presiunea oncotic i presiunea hidrostatic de la nivelul capilarelor pulmonare (în mod normal presiunea oncotic = 25 mmHg fiind mai mare decât presiunea hidrostatic = 12 mmHg atrage apa din intersti iu în capilare) edem intersti ial i ulterior edem alveolar

Edemul pulmonar i hemoragia complian ei pulmonare i alterarea ventila iei alveolare

Lezarea celulelor epiteliale alveolare de tip II (care produc surfactant) clearance-ul + inundarea spa iului alveolar

2. Atelectazia Colapsul alveolar apare prin urm toarele mecanisme: cre terea presiunii pozitive pleurale din cursul expira iei, proces determinat de

fenomenele obstructive sc derea sintezei i accelerarea degrad rii surfactantului datorit lez rii

pneumocitelor de tip II determinate de anomaliile metabolice produse de citokine i mediatorii reac iei inflamatorii

zonele de atelectazie se comport ca adev rate unturi dreapta-stânga agravarea hipoxemiei

3. Cresterea Rf determinat de obstruc ia prin edem a unui mare num r de c i respiratorii +

îngustarea c ilor respiratorii sub ac iunea bronhoconstrictoare a leucotrienelor i a prostaglandinelor E, F2-

4. Tulburari de distributie si difuziune tulbur ri de distribu ie datorit respira iei superficiale tulbur ri de difuziune datorit îngro rii membranei alveolo-capilare prin edem tulbur ri ale ventila iei:

sc derea complian ei pulmonare prin edem pulmonar i actelectazie cre te lucrul mecanic al musculaturii respiratorii scade volumul curent (respira ia superficial scade ventila ia alveolar altereaz schimburilor gazoase hipoxemie)

hipoxemia i stimularea receptorilor J din parenchimul pulmonar (produs de sc derea complian ei pulmonare) declan eaz reflex tahipneea

5. Fibroza interstitiala procesul inflamator intersti ial i bronhoalveolar + proliferarea celulelor epiteliale

i intersti iale acumularea rapid de colagen fibroz intersti ial sever complian ei pulmonare i a CRF datorit edemului intersti ial i alveolar prin atelectazii

obstruc ia i îngustarea capilarelor acini ventila i dar hipoperfuza i spa iului mort fiziologic

la cre terea tensiunii arteriale pulmonare datorat fibrozei contribuie i factori vasoconstrictori neuro-umorali (Ex.: serotonina eliberat din trombocitele care ader i se agreg la nivelul endoteliilor lezate are un efect vasoconstrictor)

Manifest rile clinice: - se disting 2 faze evolutive:

Faza de debut:

14

- lipsesc total semnele clinice - primul semn este tahipnee (cre terea frecven ei respiratorii) cu dispnee agravat

progresiv

- sângele arterial: PaO2 i PaCO2 = insuficien respiratorie par ial (determinat de tulbur rile de distribu ie i de difuziune)

- hipoxemia poate fi corectat prin administrarea de O2 pur în aerul respirat

Faza avansat : - agravarea hipoxemiei tradus prin cianoz intens datorit cre terii concentra iei de

Hb redus peste 5 g % + tahipnee + dispnee grav , progresiv . - Caracteristic acestei faze este hipoxemia care nu se poate corecta prin administrarea

de O2 pur în aerul respirat (factorul principal ce produce hipoxemia în aceast faz e apari ia unturilor intrapulmonare) de obicei e necesar ventila ia mecanic asistat

- hipercapnie (se trece de la insuficien a respiratorie par ial la insuficien respiratorie global )

curs 009 ap respirator 2

Documents