Люк Е. Ходжсън 1, Патрик Б. Мърфи 1,2,3, Никълъс Харт 1,2,3

Резюме: Като отражение на нарастващата глобална честота на затлъстяване се наблюдава съответно нарастване на дела на пациентите със затлъстяване, подложени на тежки операции. Този преглед отчита физиологичния ефект на тези промени в телесния състав върху дихателната система и обсъжда клиничния подход, необходим за увеличаване на безопасността и минимизиране на риска за пациента. Промените в съответствието на дихателната система и обемите на белите дробове, които могат да повлияят неблагоприятно на обмяната на белодробен газ, в съчетание с обструкция на горните дихателни пътища и нарушено сънно дишане трябва да бъдат обмислени внимателно в периперативния период. Всъщност тези предизвикателства при затлъстелия пациент доведоха до ясен фокус върху стратегията за клинично управление и разработване на пероперативни пътеки, включително предоперативна оценка на риска, позициониране на пациента при индукция и под анестезия, модифициран подход към интраоперационната вентилация и периферията -оперативно използване на неинвазивна вентилация (NIV) и непрекъснато положително налягане в дихателните пътища.

Ключови думи: Затлъстяване; дихателно периоперативно управление

Подадено на 20 януари 2015 г. Прието за публикуване на 30 януари 2015 г.

Въведение

Затлъстяването, както се определя от индекса на телесна маса (ИТМ) ≥30 kg/m 2 (1), се е удвоило почти двойно от 1980 г. насам, засягайки приблизително 671 милиона индивида по целия свят (2). Освен това заболеваемото затлъстяване, определено като ИТМ над 40 kg/m 2, нараства (3). В Съединените щати, Китай и Обединеното кралство (Обединеното кралство) понастоящем затлъстяването има 32%, 4% и 25%, съответно при възрастни мъже и 34%, 5% и 25% съответно при възрастни жени (2). Преките разходи за NHS в Англия за лечение на затлъстяване и свързаната с това заболеваемост се оценяват на над 4 милиарда британски лири (4). Обединеното кралство отчита 30-кратно увеличение на броя на бариатричните хирургични процедури за десет години, десеткратно увеличение на броя на болничните епизоди, свързани предимно със затлъстяването в продължение на десетилетие (5) и се изчислява, че 25% от всички Пациентите от Обединеното кралство, приети в отделения за интензивно лечение (ICU), са със затлъстяване със 7% болестно затлъстяване (6). Следователно не е изненадващо, че дихателното управление на затлъстели субекти, особено в пре- и пероперативния стадий, представлява нарастващо предизвикателство за хирурзите, пулмолозите, анестезиолозите и интензивистите (7,8). Този преглед ще опише подробно физиологичните ефекти на затлъстяването върху дихателната система и ще докладва доказателствено базирани стратегии за управление на пред- и периоперативната фаза.

Свързани със затлъстяването промени в дихателната физиология

Ефекти от затлъстяването върху дихателната система

Затлъстяването е свързано с повишена работа на дишането в следствие на повишено съпротивление на дихателните пътища и намалено съответствие на дихателната система (9-12) Обемът на белите дробове намалява като функция на затлъстяването (13) в резултат на увеличения обем на корема и висцералните мазнини (14, 15). Съответствието на дихателната система при затлъстелите може да бъде намалено с до 35% (12) поради (I) ограничителния ефект на масовото натоварване върху гръдната стена (15,16); (II) тенденция към дишане при ниски белодробни обеми (17,18); и (III) ефектът от разпределението на мазнините, който допринася за високо плеврално налягане и води до ниски обеми на издишване в края с ограничение на издишвания при легнало положение (19). Намаляването на цялостното комплайънс, обаче, се дължи главно на намаляване на белодробната компенсация, от своя страна, което е резултат от увеличения обем на белодробната кръв (20). Дишането при ниски обеми увеличава съпротивлението на дихателните пътища (12) с ограничаване на експираторния поток и задържане на газове поради ранно затваряне на дихателните пътища и последващо генериране на присъщо положително налягане в края на издишването (PEEPi) (20) и несъответствие между вентилация и перфузия, особено в легнало положение и в сън ( 21). Тези явления служат за допълнително увеличаване на работата на дишането (14).

Тези физиологични промени се засилват по време на сън в легнало положение поради отрицателното въздействие върху белодробната механика на импеданса на диафрагмата от корема с промяна в обема на белите дробове (15,22-24). Това влошава способността на пациентите със затлъстяване да понасят епизоди на апнея с ранна поява на кислородна десатурация (25). Всички тези промени в белодробната механика водят до затлъстяване на пациента с по-нисък функционален остатъчен капацитет (FRC) и резервен обем на издишване (ERV) в сравнение с лица с нормално тегло (26) с принудителен жизнен капацитет (FVC), принуден изтекъл обем за една секунда ( FEV1) и форсиран поток в средата на издишване, намален при болестно затлъстяване (27).

Сън нарушено дишане

Дишането с нарушено сън, включително обструктивна сънна апнея (OSA) и свързана със затлъстяването дихателна недостатъчност (ORRF), е често срещано при пациенти със затлъстяване (28). Проучванията оценяват разпространението на OSA като 2-24% от населението (29,30), като половината от всички пациенти с ИТМ над 40 kg/m 2 демонстрират OSA (31). От голямо клинично значение, неотдавнашен мета-анализ съобщава, че OSA е свързана с по-висока честота на следоперативна остра дихателна недостатъчност, сърдечни събития и прием в интензивно отделение (32). ORRF обхваща три различни клинични фенотипа.

Тежка OSA

Доказано е, че хроничната дихателна недостатъчност при тези пациенти е следствие от намален хиперкапничен вентилационен отговор в края на апноеичен епизод (33). Пациентите с този клиничен фенотип имат недостатъчна хиперпнея след апнея, за да изчистят натоварването с въглероден диоксид, което се натрупва по време на апнеята (34). Следователно, всяка апнея е свързана с увеличаване на натоварването с въглероден диоксид, което се буферира чрез бъбречно задържане на бикарбонат, като впоследствие се притъпява хиперкапничният вентилаторен отговор.

Синдром на хиповентилация на самотното затлъстяване (OHS)

Комбинация от OSA и OHS

До 30% от пациентите с OSA имат OHS (42). Предполага се, че механизмът на хроничната дихателна недостатъчност при тези пациенти е комбинация от притъпен хиперкапничен вентилационен отговор в края на апнеичен епизод и дисбаланс между повишено натоварване на дихателните мускули и намален капацитет на дихателните мускули, което води до алвеоларна хиповентилация.

Предоперативна оценка

Стратификация на риска

пациент

Общо физическо състояние

Тестът за сърдечно-белодробни упражнения (CPET) може да идентифицира пациенти с висок риск и данните, получени от CPET, са свързани с хирургически изход при некардиопулмонална хирургия (50). McCulloch и колеги (51) наблюдават, че при пациенти, подложени на бариатрична хирургия, следоперативните усложнения са значително по-високи в кохортата с нива на пикова консумация на кислород (O2) по-малко от 15,8 ml · kg -1 · min -1. В подобна изследователска група Хенис и колеги установяват, че ниският анаеробен праг (AT) е свързан със следоперативна заболеваемост и увеличена продължителност на престоя (52). С оглед на това и с фокус върху оптимизирането на физическото състояние на пациента, клиницистът може да обмисли предоперативно обучение, за да намали честотата на следоперативни белодробни усложнения, макар че доказателствата за това са ограничени (53).

Оценка на дихателните пътища

Намаленото удължаване и огъване на врата, съчетано с ограничено отваряне на устата, представляват повечето от трудните случаи на дихателните пътища, срещани при затлъстели лица (54). Други рискови фактори като болестно затлъстяване, голяма обиколка на шията (над 43 cm) и резултат на Mallampati ≥3 трябва да предупреждават клинициста за трудна интубация (55,56). В допълнение, намалените FRC и ERV (28) на затлъстелите в изправена стойка се намаляват допълнително чрез поставяне на пациента в легнало положение с потенциал за бързо обезсидяване с кислород (57). Следователно адекватната предварителна оксигенация е от съществено значение (58) и ако се извършва по време на седене, това удължава времето преди кислородната десатурация (59). Чрез оптимизиране на позицията на пациента, с повдигане на главата и багажника, могат да се избегнат тежки десатурации на кислород. Съобщава се, че 75% от пациентите със затлъстяване са с изглед Cormack-Lehane от степен 1 ​​на директна ларингоскопия (57) с по-рампата, подобряваща оксигенацията и визуализацията на глотиса с опора под главата и багажника (60).

Интраоперативни стратегии

При пациенти със затлъстяване със затлъстяване FRC намалява след въвеждане на анестезия с до 50% поради ателектаза и преминаване на кръвта от корема към гръдния кош (20,61,62). Повишеното интраабдоминално налягане, предавано в цефалидна посока към най-зависимите белодробни области, е съчетано с намалено движение на зависимата част на диафрагмата, за да се увеличи вероятността от ателектаза (15). В действителност, ателектазата често продължава през следоперативния период (63,64) и това допринася за намаляване на белодробната адаптация на дихателната система, което е по-важно от спада на спазването на гръдната стена (20).

Предложени са редица техники за оптимизиране на вентилацията интраоперативно и намаляване на следоперативните усложнения и те са обобщени в таблица 4.

Прилагане на външно положително крайно налягане на издишване (PEEP)

Katz и колеги показаха, че увеличението на обема на белите дробове, причинено от приложението PEEP, е по-голямо от предсказаното от връзката налягане-обем при по-ниско PEEP (65). Всъщност PEEP защитава срещу спада на FRC, свързан с прилагането на обща анестезия и по този начин предотвратява или поне намалява белодробната ателектаза (66-68) с доказателства, че добавянето на PEEP подобрява интраоперативната дихателна функция (69-71). Pelosi et al. показа, че прилагането на 10 cm H2O на PEEP води до подобрена оксигенация при пациенти със затлъстяване, но не и при пациенти с нормално тегло (72), а Azab и колеги демонстрират PEEP намалена белодробна ателектаза с намаляване на следоперативни белодробни усложнения (73).

Външен PEEP, съчетан с маневри за набиране (RM)

Позициониране на пациента

Съобщени са редица различни позиции на пациента. Валенза и колеги показаха, че PEEP в комбинация с „позицията на плажния стол“ подобрява оксигенацията и белодробната еластичност (87), докато обратната позиция на Тренделенбург смекчава срещу повишеното вътрекоремно налягане, подобрявайки оксигенацията и белодробното съответствие (88,89). Страничната декубитална позиция, чрез изместване на коремния панус от диафрагмата, може също да намали интраабдоминалното налягане и да увеличи гръдните екскурзии (57).

Следоперативен етап

Белодробни усложнения

Пациентите със затлъстяване са по-склонни да развият следоперативна остра дихателна недостатъчност (90) и имат по-високи нива на пневмония, продължителна механична вентилация и затруднения при отбиването (58,91-95). Насоките препоръчват екстубация на пациенти със съществуващ ORRF в будно състояние и избягване на легнало положение (46). В действителност, следоперативните белодробни усложнения са свързани с повишен процент на краткосрочна и дългосрочна смъртност (96). Както горната коремна, така и гръдната хирургия могат да доведат до ограничаване на белодробната функция, което може да продължи няколко дни като пряка причина поради намалената способност на пациента да изчиства секрета (64). Освен това, непосредственият следоперативен период може да представлява повишен риск от респираторни усложнения при пациенти със затлъстяване с OSA и OHS, тъй като чувствителността към опиати допринася за тежестта на нощната хипоксия (97,98). В допълнение, затлъстяването увеличава следоперативната дихателна работа (15,20), тъй като белодробната ателектаза кара пациента да диша при по-ниски обеми на белите дробове със свързано ранно затваряне на дихателните пътища и ограничаване на издишвания поток, което води до развитие на присъщ PEEP (22,99). Това се влошава допълнително при легнало положение (14).

Неинвазивна поддръжка на вентилатор (CPAP и NIV)

Демонстрирана е осъществимостта и безопасността на употребата на NIV в стаята за възстановяване след различни видове операции (106,108,111,112). Едно проучване показва 16% намаление на абсолютния риск при остра дихателна недостатъчност след екстубация с намалена продължителност на престоя на интензивно отделение чрез прилагане на 48 часа NIV в непосредствения следоперативен стадий за пациенти с ИТМ над 35 kg/m 2 (113 ). Ограничение на проучването беше използването на исторически съвпадаща контролна група (114). Въпреки че няма клинични проучвания, които да показват ефективността на NIV в следоперативния период за лечение на пациенти с установена хронична дихателна недостатъчност, той се счита за стандарт на грижа (113,115-117).

Постоперативна стратегия за вентилация

Респираторна физиотерапия и ранна мобилизация

Стимулираща спирометрия, дихателна физиотерапия и целенасочена белодробна тоалетна трябва да бъдат въведени в непосредствения следоперативен етап (122). Препоръчва се ранна мобилизация, макар и сложна задача, включваща голям екип със съответния риск (87). Този подход се подкрепя от проучване при пациенти със затлъстяване след голяма коремна хирургия, което показва, че дихателната и рехабилитационна физиотерапия, включително кашлица, дълбоко дишане и ранна мобилизация, намаляват следоперативните усложнения (123).

Заключения

Дихателното управление на затлъстелия хирургичен пациент предоставя редица пероперативни предизвикателства. Има нарастваща база данни в редица ключови области, по-специално около оптималните вентилационни стратегии за минимизиране на риска от непосредствени следоперативни белодробни усложнения (Таблица 5). Избирателната клинична пътека за такива сложни пациенти трябва да бъде внимателно обмислена, като се вземат предвид предоперативната оценка и планиране, както и пери- и следоперативното управление.

Благодарности

Д-р Харт е получил финансиране от Philips, Philips-Respironics, Resmed, Fisher-Paykel, B&D Electromedical и GSK за такси за лекции и стипендии за научни изследвания. Д-р Мърфи е получил финансиране от B&D Electromedical и GSK за стипендии за научни изследвания и участие в конференции.

Разкриване: Авторите не декларират конфликт на интереси.