Механика дыхания и газообмен при остром респираторном дистресс-синдроме, ассоциированном с COVID-19

Цель. Cравнить особенности респираторной механики и газообмена у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС), ассоциированным с COVID-19 и не связанным с COVID-19.

Материалы и методы. Обследовали 96 пациентов, которых разделили на две группы. В первую (основную) группу включили 48 пациентов с ОРДС, ассоциированным с COVID-19. Во вторую группу (сравнения) — 48 пациентов с ОРДС, не ассоциированным с COVID-19. Подбор пациентов осуществляли по принципу репрезентативности исходных характеристик по следующим критериям: возраст, пол, баллы по SAPS II, тяжесть течения, давление плато (Р-плато), индекс оксигенации (РаО₂/FiО₂) и артериально-альвеолярный градиент по кислороду (А-аО₂). Оценивали механику дыхания и параметры газообмена непосредственно после верификации ОРДС в 1-е, 3-и и 7-е сутки лечения: напряжение кислорода (PaO₂) и углекислого газа (PaCO₂) в артериальной крови, дыхательный объем (ДО), частоту дыхания (ЧД), минутный объем дыхания (МОД), положительное давление конца выдоха (ПДКВ, PEEP) и Рплато.

Результаты. У пациентов основной группы были выше: ДО (9,7 против 5,1 мл/кг, p<0,001), ЧД (38 против 30 мин-1, p<0,001), МОД (27,7 против 10,5 л/мин, p<0,001). У пациентов группы сравнения выявили гиперкапнию (PaCO₂ 43 против 38 мм рт. ст., p<0,001), более низкие податливость дыхательной системы (30 против 48 мл/см водн. ст., p<0,001) и коэффициент вентиляции (VR) (1,5 против 2,0, р<0,01). Для пациентов основной группы требовались более низкие значения ПДКВ. Однако, несмотря на более высокую частоту интубации трахеи в группе сравнения (50% против 16,7%) на начальном этапе интенсивной терапии, к 7-му дню доля больных, получавших инвазивную ИВЛ была значимо выше в основной группе (33,3% против 14,6%).

Заключение. На начальных стадиях (первые 7 дней) ОРДС, ассоциированный с COVID-19, характеризуется более высокими значениями ДО, ЧД и MОД, податливости легких, чем «типичный» ОРДС, при почти одинаковых значениях PaO₂/FiO₂.

1. World Health Organization. Clinical management of COVID-19 - living guidance. 25 January 2021. WHO/2019-nCoV/clinical/2021.2. Available at: Living guidance for clinical management of COVID-19 (who.int).

2. Ge H., Pan Q., Zhou Y/, Xu P., Zhang L., Zhang J., Yi J., Yang C., Zhou Y., Liu L., Zhang Z. Lung mechanics of mechanically ventilated patients with COVID-19: analytics with high-granularity ventilator waveform data. Front Med (Lausanne). 2020; 7: 541. DOI: 10.3389/fmed.2020.00541. PMID: 32974375.

3. Gattinoni L., Chiumello D., Rossi S. COVID-19 pneumonia: ARDS or not? Crit Care. 2020; 24 (1): 154. DOI: 10.1186/s13054-020-02880-z. PMID: 32299472.

4. Navas-Blanco J.R., Dudaryk R. Management of respiratory distress syndrome due to COVID-19 infection. BMC Anesthesiol. 2020; 20 (1): 177. DOI: 10.1186/s12871-020-01095-7. PMID: 32689937.

5. Yang X., Yu Y., Xu J., Shu H., Xia J., Liu H., Wu Y., Zhang L., Yu Z., Fang M., Yu T., Wang Y., Pan S., Zou X., Yuan S., Shang Y. Clinical course and outcomes of critically ill patients with SARS-CoV-2 pneumonia in Wuhan, China: a single-centered, retrospective, observational study. Lancet Respir Med. 2020; 8 (5): 475–481. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30079-5. PMID: 32105632.

6. Alhazzani W., Møller M.H., Arabi Y.M., Loeb M., Gong M.N., Fan E., Oczkowski S., Levy M.M., Derde L., Dzierba A., Du B., Aboodi M., Wunsch H., Cecconi M., Koh Y., Chertow D.S., Maitland K., Alshamsi F., Belley-Cote E., Greco M., Laundy M., Morgan J.S., Kesecioglu J., McGeer A., Mermel L., Mammen M.J., Alexander P.E., Arrington A., Centofanti J.E., Citerio G., Baw B., Memish Z.A., Hammond N, Hayden F.G., Evans L., Rhodes A. Surviving Sepsis Campaign: guidelines on the management of critically ill adults with Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Intensive Care Med. 2020; 46 (5): 854–887. DOI: 10.1007/s00134-020-06022-5. PMID: 32222812.

7. Matthay M.A., Aldrich J.M., Gotts J.E. Treatment for severe acute respiratory distress syndrome from COVID-19. Lancet Respir Med. 2020; 8 (5): 433–434. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30127-2. PMID: 32203709.

8. Ziehr D.R., Alladina J., Petri C.R., Maley J.H., Moskowitz A., Medoff B.D., Hibbert K.A., Thompson B.T., Hardin C.C. Respiratory pathophysiology of mechanically ventilated patients with COVID-19: a cohort study. Am J Respir Crit Care Med. 2020; 201 (12): 1560–1564. DOI: 10.1164/rccm.202004-1163LE. PMID: 32348678.

9. Lu S., Huang X., Liu R., Lan Y., Lei Y., Zeng F., Tang X., He H. Comparison of COVID-19 induced respiratory failure and typical ARDS: similarities and differences. Front Med (Lausanne). 2022; 9: 829771. DOI: 10.3389/fmed.2022.829771. PMID: 35712114/.

10. Li X., Ma X. Acute respiratory failure in COVID-19: is it «typical» ARDS? Crit Care. 2020; 24 (1): 198. DOI: 10.1186/s13054-020-02911-9. PMID: 32375845.

11. Gattinoni L., Chiumello D., Caironi P., Busana M., Romitti F., Brazzi L., Camporota L. COVID-19 pneumonia: different respiratory treatments for different phenotypes? Intensive Care Med. 2020; 46 (6): 1099–1102. DOI: 10.1007/s00134-020-06033-2. PMID: 32291463.

12. Lucchini A., Giani M., Isgrò S., Rona R., Foti G. The «helmet bundle»in COVID-19 patients undergoing non invasive ventilation. Intensive Crit Care Nurs. 2020; 58: 102859. DOI: 10.1016/j.iccn.2020.102859. PMID: 32249028.

13. Bösmüller H., Matter M., Fend F., Tzankov A. The pulmonary pathology of COVID-19. Virchows Arch. 2021; 478 (1): 137–150. DOI: 10.1007/s00428-021-03053-1. PMID: 33604758.

14. Ranieri V.M., Rubenfeld G.D., Thompson B.T., Ferguson N.D., Caldwell E., Fan E., Camporota L., Slutsky A.S., ARDS Definition Task Force. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin definition. JAMA. 2012; 307 (23): 2526–2533. DOI: 10.1001/jama.2012.5669. PMID: 22797452.

15. Gattinoni L., Coppola S., Cressoni M., Busana M., Rossi S., Chiumello D. COVID-19 does not lead to a «typical» acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2020; 201 (10): 1299–1300. DOI: 10.1164/rccm.202003-0817LE. PMID: 32228035.

16. Goligher E.C., Ranieri V.M., Slutsky A.S. Is severe COVID-19 pneumonia a typical or atypical form of ARDS? And does it matter? Intensive Care Med. 2021; 47 (1): 83-85. DOI: 10.1007/s00134-020-06320-y. PMID: 33237346.

17. Goligher E.C., Costa E.L.V., Yarnell C.J., Brochard L.J., Stewart T.E., Tomlinson G., Brower R.G., Slutsky A.S., Amato M.P.B. Effect of lowering Vt on mortality in acute respiratory distress syndrome varies with respiratory system elastance. Am J Respir Crit Care Med. 2021; 203 (11): 1378–1385. DOI: 10.1164/rccm.202009-3536OC. PMID: 33439781.

18. Chen L., Del Sorbo L., Grieco D.L., Junhasavasdikul D., Rittayamai N., Soliman I., Sklar M.C., Rauseo M., Ferguson N.D., Fan E., Richard J.C.M., Brochard L. Potential for lung recruitment estimated by the recruitment-to-inflation ratio in acute respiratory distress syndrome. A clinical trial. Am J Respir Crit Care Med. 2020; 201 (2): 178–187. DOI: 10.1164/rccm.201902-0334OC. PMID: 31577153.

19. Panwar R., Madotto F., Laffey J.G., van Haren F.M.P. Compliance phenotypes in early acute respiratory distress syndrome before the COVID-19 pandemic. Am J Respir Crit Care Med. 2020; 202 (9): 1244–1252. DOI: 10.1164/rccm.202005-2046OC. PMID: 32805143.

20. Военнов О.В., Турентинов А.В., Мокров К.В., Зубеев П.С., Абрамов С.А. Клинические варианты гипоксии у пациентов с COVID-19. Общая реаниматология. 2021; 17 (2): 16–26. DOI: 10.15360/1813-9779-2021-2-16-26.

21. Bos L.D.J., Paulus F., Vlaar A.P.J., Beenen L.F.M., Schultz M.J. Subphenotyping acute respiratory distress syndrome in patients with COVID-19: consequences for ventilator management. Ann Am Thorac Soc. 2020; 17 (9): 1161–1163. DOI: 10.1513/AnnalsATS.202004-376RL. PMID: 32396457.

22. Bhatraju P.K., Ghassemieh B.J., Nichols M., Kim R., Jerome K.R, Nalla A.K., Greninger A.L., Pipavath S., Wurfel M.M., Evans L., Kritek P.A., West T.E., Luks A., Gerbino A., Dale C.R., Goldman J.D., O'Mahony S., Mikacenic C. Covid-19 in critically ill patients in the Seattle region - case series. N Engl J Med. 2020; 382 (21): 2012–2022. DOI: 10.1056/NEJMoa2004500. PMID: 32227758.

23. Tan W., Xu D-Y., Xu M-J., Wang Z-F., Dai B., Li L.L., Zhao H-W., Wang W., Kang J. The efficacy and tolerance of prone positioning in non-intubation patients with acute hypoxemic respiratory failure and ARDS: a meta-analysis. Ther Adv Respir Dis. 2021; 15: 17534666211009407. DOI: 10.1177/17534666211009407. PMID: 33888007.

24. Alqahtani J.S., Mendes R.G., Aldhahir A., Rowley D., Al Ahmari M.D., Ntoumenopoulos G., Alghamdi S.M., Sreedharan J.K., Aldabayan Y.S., Oyelade T., Alrajeh A., Olivieri C., AlQuaimi M, Sullivan J., Almeshari M.A., Esquinas A. Global current practices of ventilatory support management in COVID-19 patients: an international survey. J Multidiscip Healthc. 2020; 13: 1635–1648. DOI: 10.2147/JMDH.S279031. PMID: 33239884.

25. Coppo A., Bellani G., Winterton D., Di Pierro M., Soria A., Faverio P., Cairo M., Mori S., Messinesi G., Contro E., Bonfanti P., Benini A., Valsecchi M.G., Antolin L., Fot G. Feasibility and physiological effects of prone positioning in non-intubated patients with acute respiratory failure due to COVID-19 (PRON-COVID): a prospective cohort study. Lancet Respir Med. 2020; 8 (8): 765–774. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30268-X. PMID: 32569585.

26. Yaroshetskiy, A.I., Avdeev, S.N., Politov, M.E. Nogtev P.V., Beresneva V.G., Sorokin u.D., Konanykhin V.D., Krasnoshchekova A.P., Merzhoeva Z.M., Tsareva N.A., Trushenko N.V., Mandel I.A., Yavorovskiy A.G. Potential for the lung recruitment and the risk of lung overdistension during 21 days of mechanical ventilation in patients with COVID-19 after noninvasive ventilation failure: the COVID-VENT observational trial. BMC Anesthesiol. 2022; 22 (1): 59. DOI: 10.1186/s12871-022-01600-0. PMID: 35246024.