AEROZOLOTERAPIA
Felix, qui potuit rerum cognoscere causas.
Objętości oddechowe
Aerozol dociera do dróg oddechowych jedynie w czasie wdechu.
Kluczowym celem terapii wziewnej jest wporwadzenie do dróg oddechowwych leku. Leki natomiast należą do różnych grup terapeutycznych. Aby działać poprawnie muszą dotrzeć we właściwe miejsce.
Umiejętność dotarcia do i nie omijania obszarów typowych dla występowania receptorów jest istotą świadomej i skutecznej terapii.
Poznaj wybrane informacje z zakresu fizjologii oddychania w ujęciu praktycznym. Znane z diagnostyki spirometrycznej objętości i pojemności prześledź z perspektywy konsekwencji, jakie płyną z wykorzystania poszczególnych manewrów oddechowych dla racjonalnego poboru aerozolu.
Wybrane objętości oddechowe
Oddychanie spontaniczne
Typ oddychania nie wymagający angażowania uwagi pacjenta. Wykorzystywana jest objętość oddechowa (TV). Jej wartość można wyliczyć korzystając z przybliżenia TV = masa ciała x K, gdzie K przyjmuje wartość między 7ml a 10ml.
Ten sposób oddychania jest typowy dla:
- wszystkich pacjentów stosujących nebulizację
- wszystkich technik inhalacyjnych u pacjentów niezdolnych do aktywnej modyfikacji wzorca oddechowego (niemowlęta, osoby nieprzytomne itp.)
Oddychanie pogłębione wydechem
Typ oddychania wymagający zrozumienia i umiejętności wykonania polecenia "wykonaj maksymalny wydech". Ponieważ faza wydechu jest nieefektywna - dla celów terapii wziewnej do wykorzystania pozostaje następująca po wydechu faza ponownego nabierania powietrza do płuc.
W takim typie wdechu dysponujemy łącznie: objętością zapasową wydechową (ERV) oraz objętością oddechową (TV), czyli o 300% większą niż w przykładzie A.
Ten sposób oddychania jest:
- niefizjologiczny
- nieintuicyjny (lek pobierany w drugiej fazie manewru)
- wymaga zaangażowania uwagi
- skrajnie problematyczny w czasie obturacji, hiperinflacji itp.
Oddychanie pogłębione wdechem
Typ oddychania wymagający zrozumienia i umiejętności wykonania polecenia "wykonaj maksymalny wdech".
W takim typie wdechu dysponujemy łącznie: objętością oddechową (TV) oraz objętością zapasową wdechową, czyli o 700% większą niż w przykładzie A.
Ten sposób oddychania jest:
- niefizjologiczny
- intuicyjny (lek pobierany w chwili rozpoczęcia manewru)
- wymaga zaangażowania uwagi
- łatwiejszy do wykonania w czasie obturacji
- sprzyjający depozycji (brak intensywnego wydechu)
Oddychanie pojemnością życiową (VC) inicjowane wdechem
Typ oddychania wymagający zrozumienia i umiejętności wykonania polecenia "wykonaj maksymalny wdech a następnie maksymalny wydech".
Ponieważ faza wydechu jest nieefektywna - dla celów terapii wziewnej do wykorzystania pozostaje jedynie pierwsza część manewru. Kolejna faza (wydechowa), często utrwalona nawykowo przy badaniach spirometrycznych, nie ma zastosowania w terapii; co więcej - forsowny wydech nie sprzyja depozycji leku w drogach oddechowych.
W takim typie wdechu dysponujemy łącznie: objętością oddechową (TV) oraz objętością zapasową wdechową, czyli o 700% większą niż w przykładzie A i identyczną jak w przykładzie C.
Wysiłek i zaangażowanie pacjenta w poprawne wykonanie manewru wdechowego są zbędne z punktu widzenia poboru leku.
Oddychanie pojemnością życiową (VC) inicjowane wydechem
Typ oddychania wymagający zrozumienia i umiejętności wykonania polecenia "wykonaj maksymalny wydech a następnie maksymalny wdech".
Łączne wykorzystanie objętości oddechowej TV oraz objętości zapasowych ERV+IRV pozwala wykorzystać do celów terapeutycznych pojemność życiową płuc (VC), której wartość jest o 900% większa niż TV z przykładu A.
Ten sposób oddychania jest:
- niefizjologiczny
- nieintuicyjny (lek pobierany w drugiej fazie manewru)
- wymaga zaangażowania uwagi
- problematyczny w czasie obturacji
- zdecydowanie ograniczony co do krotności wykonania
Objętości oddechowe w terapii wziewnej
Korzyści i wady "nic-nie-robienia", czyli oddychanie TV
Mając na uwadze fakt, że leczenie inhalacyjne jest możliwe wyłącznie we wdechowej fazie cyklu oddechowego podczas terapii z wykorzystaniem TV dysponujemy:
- relatywnie niskimi objętościami efektywnymi
- możliwością praktycznie nieograniczonego czasu wykorzystywania tego typu oddychania
- brakiem konieczności instruktażu
Nieefektywny dla DPI, u niemowląt korzystających z wysokoobjętościowych KI.
"Pułapka na aerozol" przy oddychaniu TV pogłębioną wydechem
Oddychanie tym sposobem jest niefizjologiczne, jednak częściowo zwiększa potencjalną objętość aerozolu wprowadzanego do dróg oddechowych. Wdech poprzedzony wydechem może okazać się przydatny gdy:
- stosujemy pMDI ze średnio lub wysokoobjętościową KI
- chcemy uniknąć straty depozycji w fazie wydechowej
Oddychanie TV pogłębioną wdechem w świecie DPI i wysokoobjętościowych komór inhalacyjnych
Ta technika oddychania może być przydatna dla niwelowania skutków błędnie (w odniesieniu do TV) dobranych, wysokoobjętościowych komór inhalacyjnych.
Świadomość roli i sposobu, w jaki realizowany jest pogłębiony wdech otwiera pole do dyskusji na tematy tyczące inhalatorów suchego proszku. Znając objętość wdechu oraz czas, jaki jest potrzebny do jego wykonania wkraczamy w świat przepływów wdechowych, wskaźników akceleracji wdechu oraz wielu innych fascynujących aspektów leczenia z wykorzystaniem DPI.
UWAGA: dla efektywnej terapii konieczne jest zatrzymanie w płucach (przez kilka sekund) wprowadzonego do nich aerozolu. Jeśli zaniechamy tej czynności (ściślej: chwili bezczynności) usuniemy znaczną część aerozolu w trakcie realizacji fazy wydechu.
Nawyk oddychania VC inicjowaną wdechem jako "wspomnienie spirometrii".
Pod względem możliwości efektywnego poboru aerozolu przykład ten niczym nie różni się od stanu omawianego w przykładzie C.
Pewnym problemem dla osób często wykonujących badania spirometryczne z wykorzystaniem omawianej formy manewrów oddechowych może być powstrzymanie się od wykonywania forsownego wydechu. Tymczasem zatrzymanie aerozolu w płucach na kilka sekund umożliwia lepszą depozycję aerozolu.
Skoro poruszyliśmy tę kwestię: jak pamiętamy z działu o mechanizmach depozycji wraz z prędkością przepływu rosną straty inercyjne a wraz ze skracaniem czasu zatrzymania oddechu maleje sedymentacja i dyfuzja. Bezrefleksyjne podejście do kwestii strategii inhalacyjnych może generować sprzeczności i paradoksy (czytaj dalej).
Kiedy "więcej" nie znaczy "lepiej"
Efektywność oddychania VC inicjowaną wydechem w terapii inhalacyjnej wydaje się problematyczna.
- krótki czas wdechu i jego wysoka objętość mogą generować nieoptymalne dla DPI przepływy wdechowe
- korzystanie z pojemności życiowej VC jest najczęściej niecelowe*
- istnieje ryzyko hiperwentylacji
______________________________
* Jeżeli objętość 4500ml pobierana jest w ciągu 2 sekund, wówczas generowany przepływ ma wartość rzędu 135 litrów na minutę! Nie istnieje żadna metoda generowania aerozolu o takiej objętości w przeliczeniu na minutę. Wysoko przepływowe nebulizatory generują około 12-15 L aerozolu w ciągu minuty.
Podsumowanie
Porównanie efektywności wykorzystania objętości i pojemności oddechowych (1)
Dostosowując skalę do wartości realnych i zestawiając typy manewrów wdechowych można wyrobić sobie opinie co do konsekwencji wykorzystania kazdego z nich. 
Podane udziały procentowe mogą służyć do wyliczania przybliżonych wartości objętości cząstkowych dla innych podana na rycinie objętość płuc.
Porównanie efektywności wykorzystania objętości i pojemności oddechowych (2)
Każda generacja oskrzeli może być reprezentowana przez walec o określonej długości h, średnicy d, promieniu r=d/2 oraz objętości V=πr2h.
Do wypełnienia tchawicy (0 generacja podziału dychotomicznego) potrzeba ok. 31 ml aerozolu.
Do wypełnienia 2 oskrzeli głównych (1 generacja podziału dychotomicznego) potrzeba kolejnych 11 ml aerozolu itd, itd.
By dotrzeć do 16 generacji oskrzeli i ją wypełnić potrzeba około 265 ml aerozolu. Objętość aerozolu rzędu 500ml, (czyli oddechowa TV), pozwala na dotarcie i wypełnienie 18-tej generacji oskrzeli. Objętości >750 ml dotrą do strefy wymiany gazowej.
