Bronchoskopická volumredukce v kontextu fyzioterapeutických možností

Overview

Počet incidence chronické obstrukční plicní nemoci ve světě narůstá. Tato diagnóza poutá pozornost odborné sféry především pro zdravotní důsledky a vyplývající ekonomickou zátěž. Na základě rozšiřování poznatků a vyspívání medicíny se ve značné míře klasická chirurgie zaměřuje na miniinvazivní výkony. V problematice emfyzému se výkony význačně přesouvají od chirurgického k endoskopickému zákroku. Četné množství studií dokládá pozitivní efekt tohoto typu výkonu nejen na funkční parametry plic, ale i na úroveň fyzické výkonnosti. Důležitou oblastí komplexního přístupu v léčbě je možnost podpory výkonem dosaženého výsledného profilu v podobě fyzioterapie u pacientů, kterým je tato forma výkonu indikována.

Klíčová slova:
bronchoskopická volumredukce, chronická obstrukční plicní nemoc, emfyzém

ÚVOD

Chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) je postupně progredujícím onemocněním charakterizovaným limitací průtoku vzduchu v dýchacích cestách, které není plně reverzibilní. Jedná se o onemocnění postihující především plíce se zásadními systémovými důsledky, jejichž přítomnost je značně spojená s morbiditou a mortalitou. Chronické obstrukční nemoci je možné předcházet prevencí a jedná se o léčebně ovlivnitelné onemocnění. Chronická obstrukční plicní nemoc je onemocnění, které je ve světové klasifikaci četností příčin úmrtí mezi nemocemi vysoce postavené. V současné době ve světě evidujeme nárůst prevalence tohoto onemocnění. Zaměření odborného sektoru na CHOPN vyplývá z údajů o úrovni výskytu i ze závažnosti zdravotních důsledků a ekonomické zátěže (8, 29).

Za rok 2015 byla v ambulantní péči České republiky nově diagnostikována chronická obstrukční plicní nemoc u 24 120 osob (13 289 mužů a 10 831 žen). Celková prevalence CHOPN na konci roku 2015 dosahovala počtu 249 454 (145 525 mužů a 103 929 žen) (31). Hospitalizaci ve zdravotnických zařízeních poskytovatelů lůžkové péče na území České republiky v tomtéž roce vyžadoval stav celkem u 10 342 osob (5 742 mužů a 4 593 žen) s chronickou obstrukční plicní nemocí (15). Navzdory tomu, že tyto údaje reflektují nárůst o 834 hospitalizovaných osob (unicitních rodných čísel) v porovnání s rokem 2014, údaje prevalence CHOPN pro Českou republiku byla dle Národního zdravotnického informačního systému v roce 2015 o 9578 jedinců s CHOPN nižší než v předchozím roce (14, 31).

U mnoha pacientů s CHOPN dochází k destrukci parenchymu, jejímž důsledkem je zvětšení klidových plicních objemů (hyperinflace) i ztráta elastických vlastností plicní tkáně. Plicní emfyzém vzniká v souvislosti s chronickou obstrukční plicní nemocí v důsledku enzymové dysbalance, která zapříčiňuje remodelační proces periferních struktur plicní tkáně spojený s destrukcí alveolárních sept. Plicní emfyzém je tedy progresivní stav charakterizovaný permanentním rozšířením dýchacích cest periferně od terminálních bronchiolů s destrukcí plicního parenchymu. Destrukce alveolárních sept přítomná u plicního emfyzému vede ke ztrátě elasticity plic. Snížení elastických vlastností tkáně způsobuje další kompenzační zúžení dýchacích cest, které slouží k zajištění nezbytné odolnosti proti přetlaku. Nežádoucím důsledkem tohoto kompenzačního mechanismu je další navýšení odporu v dýchacích cestách. Vlivem zkrácení expirační dechové fáze při vyšší frekvenci dýchání dochází k progresi hyperinflace, přestože je zkrácená i inspirační dechová fáze. Snížení tlaku v alveolárních stěnách (při nádechu) vede ke snížení mechanické energie potřebné k vytvoření expiračního tlaku v alveolech. Vyplývající absence pozitivního tlaku v periferních dýchacích cestách vede ke kolapsu periferních dýchacích cest a poruše dýchání nezávislé na vyvíjeném dechovém úsilí. Destrukce parenchymu a ztráta mechanismů podílejících se na zachování bronchiálního průsvitu vede ke kolabování periferie stupňované expiračním úsilím. Důsledkem je zvětšení objemu plicní tkáně, snížení maximálních výdechových průtoků, zvyšování dechové frekvence, prodloužení výdechové fáze dechového cyklu, zapojení pomocných dechových svalů nebo zvýšený intraabdominální tlak. Působící vlivy mění rozestup interkostálních prostor a vzniká tzv. soudkovitý hrudník, který představuje výrazný zásah do aktivace dechových svalů vzhledem k nevýhodnému postavení dýchacích svalů a změně orientace svalových vláken. Důsledky dynamické hyperinflace na mechanické vlastnosti plic nelze opomenout při sestavování fyzioterapeutických plánů. Distribuce emfyzému obvykle není rovnoměrná a na ventilaci se účastní oblasti s odlišnými mechanickými vlastnostmi tkání. Z toho vyplývá nesourodost ve ventilačních parametrech i v rozložení tlaků pro jednotlivé úrovně plic. Volumredukční výkony dosahují lepší výměny plynů prostřednictvím redistribuce plynů do méně postižených oblastí plic i další odezvy ve ventilačních aspektech na základě zlepšené pozice bránice v důsledku redukce tlaku hyperinflantované plíce (1, 13, 24, 28, 30).

První úvahy o uplatnění chirurgického přístupu v řešení plicního emfyzému evidujeme už v roce 1906, na které navazovaly další snahy o nalezení efektivní koncepce v řešení dané problematiky. V padesátých letech profesor Otto Brantigan přišel s odlišným řešením a z dnešního pohledu prvním správným postupem vycházejícím z patofyzio­logického pochopení principu onemocnění. Prokázal možnost dosažení prostoru pro reexpanzi ostatního parenchymu i pro zlepšení pozice bránice vedoucími k restituci respiračních poměrů odstraněním hyperinflantovaných okrsků plic. Nicméně tehdejší operační limity predikovaly vysokou rizikovost těchto výkonů, která přerušila jejich integraci do léčby (3, 7). Po chirurgickém odstranění emfyzému nejvíce postižené části plicního parenchymu prokazatelně dochází ke snížení elastického odporu plicní tkáně a zlepšení hrudní mechaniky. U těchto chirurgických výkonů je však nutné počítat s poměrně vysokou perioperační morbiditou a mortalitou vycházející z náročnosti výkonu a nedostatečných funkčních rezerv operovaného. Zmínky o nové možnosti dosažení redukce objemu bronchoskopickým přístupem začala světová odborná literatura evidovat v roce 2001. Endoskopická volumredukce je výkon představující méně invazivní alternativu chirurgické volumredukce (7, 17).

Endoskopická volumredukce usiluje o dosažení obdobného efektu prostřednictvím selektivní obturace bronchu uplatněním implantátů a dalších vlivů. Jednou z metod endoskopické plicní volumredukce je umístění chlopní do subsegmentálních průdušek, čímž je zajištěna selektivní obturace bronchu spojeného s nejvíce postiženou částí plicního parenchymu při zachování možnosti jednosměrného proudění vzduchu i průchodu sekretu implantovanou chlopní. Endobronchiální chlopně fungují na principu jednocestného ventilu, který po implantaci zachová jednosměrné proudění vzduchu i bronchiálních sekretů z cílové oblasti. Přirozená mechanika ventilace otevírá (během exspiria) a uzavírá chlopeň (během inspiria), což vede k postupnému vyčerpání vzduchu z intervenované oblasti a následnému snížení plicní hyperinflace. Podmínkou dosažení požadovaného efektu endobronchiláních chlopní je nepřítomnost kolaterální ventilace ze sousedního laloku, jejíž přítomnost znemožňuje využití tohoto implantátu při volumredukčním výkonu (10, 27). V současnosti jsou dostupné metody nezávislé na přítomnosti kolaterální ventilace, jako je implantace endobronchiálních coilů. Coily jsou drobné implantáty s tvarovou pamětí, která umožňuje dosažení předdefinovaného tvaru coilu po bronchoskopickém zavedení do subsegmentálního bronchu. Rovnoměrnou implantací několika coilů do cílového laloku dochází ke zmírnění plicní hyperinflace deformací náležitého bronchu (5). Mezi další metody endoskopické plicní volumredukce patří bronchoskopická termální ablace nebo okluze periferních dýchacích cest polymerními tkáňovými lepidly (19). Zlepšené ventilace i respirace je dosaženo změnou elastických vlastností plic, optimalizací funkce bránice a výslednou redistribucí vzduchu do méně postiženého laloku. Jelikož při chirurgické ani bronchoskopické volumredukci nedochází k ovlivnění základního onemocnění a ani zabránění jeho progrese, jedná se tedy o paliativní formu léčby (18, 32).

Hyperinflace stupňuje míru náročnosti svalové práce při zvýšeném odporu v dýchacích cestách a při větších plicních objemech. Neadekvátní podmínky pro svalovou aktivaci vedou k vyšší spotřebě kyslíku, nárůstu svalového napětí při nádechu a nadměrné aktivitě nádechových svalů ve výdechové fázi dechového cyklu, insuficientnímu krevnímu zásobení respiračních svalů nebo ke sklonu nádechových svalů k únavě. Snížená pozice bránice při plicním emfyzému vede k dlouhodobé a nevyhnutelné substituci aktivity hlavního nádechového svalu nadměrným zapojením pomocných dechový svalů z důvodu nepříznivých podmínek pro integraci bránice do dechového vzoru (9, 16).

Stav pacienta v časném období po bronchoskopické volumredukci vyžaduje fyzioterapii zaměřenou na prevenci i minimalizaci zejména respiračních komplikací v důsledku výkonu. Bronchoskopická volumredukce je miniinvazivním výkonem probíhajícím častěji v celkové anestezii, ale někdy i v lokální anestezii. S působením anestezie jsou spjaté i nežádoucí vlivy, které s sebou přinášejí rizika vzniku komplikací vyplývající z výkonu. Celková anestezie způsobuje snížení tonu respiračních svalů, redukci funkční reziduální kapacity plic, změny funkčních parametrů plic a výměny plynů. Intubace pacienta působí mechanické dráždění sliznice hrtanu a trachey, které může zapříčinit otok hrtanu, laryngospazmus i další komplikace (6, 21).

Dalším podstatným aspektem fyzioterapeutických intervencí je reedukace dechového vzoru. Na základě volumredukčního výkonu je dosaženo změny biomechanických podmínek pro svalovou aktivaci, přičemž k dosažení uspokojivé korekce dechového vzoru je potřebné jeho cílené ovlivnění s ohledem na význam frekvence opakování pohybu v budování hybných stereotypů. Centrální nervový systém reflektuje a do jisté míry fixuje změny ve svalové aktivaci, se kterými se setkáváme už při zdánlivě nevýznamných změnách pro svalovou funkci jako je bolest, hojení tkání, změna biomechanických vlivů (výchozí svalové nastavení, kloubní rozsah nebo odpor aj.). Variabilita je na úrovni organizace a funkce nervového systému vázaná na podněty složené z vnitřních a vnějších podmínek. Proměnlivost vlivů se na úrovni mozku projevuje změnami ve struktuře a funkci. Potenciál pro změnu na úrovni nervového systému označujeme pojmem neuroplasticita (25). Při znalosti těchto procesů je možné dané variability efektivně využívat při motorickém učení a redistribuci pohybové paměti. Reedukace dechového vzoru a posturální aktivace bránice jsou u volumredukčních výkonů nepostradatelnou oblastí respirační fyzioterapie a souvisejících fyzioterapeutických technik.

Jedním z často popisovaných extrapulmonárních projevů CHOPN je zhoršená stabilita, přičemž důsledky pádu mohou stav značně komplikovat. Hlavní mechanismy vzniku poruchy rovnováhy u osob s CHOPN nejsou známé. Předpokládá se negativní dopad snížené fyzické aktivity, periferní svalové dysfunkce, změn v aktivitě trupového svalstva, hypoxémie, somatosenzorického deficitu, malnutrice, psychického stavu, kognitivního deficitu a farmakologického působení. V tomto kontextu nelze opomenout ani důležitost posturální funkce bránice, přestože její primární funkcí je plnění úlohy dechového svalu. U dysfunkcí dechových svalů dochází i k nežádoucím změnám v pohybovém aparátu v důsledku přetěžování struktur (2, 11).

Biochemické souvislosti dýchání se stávají z působení několika faktorů ve vzájemné interakci na úrovni molekul, buněk, tělního oběhu nebo svalové činnosti. Zabezpečení přívodu kyslíku do těla kompenzačními mechanismy a vyvolanou aberací dýchání má vliv na patologie v nepřímo souvisejících systémech (poruchy metabolismu, ledvin), reakce na vnitřní (hormony) i vnější (imunitní systém) vlivy, patologické poruchy dýchacího systému, psychogenní nebo funkční poruchy dýchání. Mechanická aktivita dýchání je jedním z hlavních faktorů zahrnutých do biochemické regulace spolu se saturací krve kyslíkem i oxidem uhličitým, s působením pufračního systému, s hodnotami pH krve, s retencí metabolických komponent ledvinami nebo s kapacitou plnit požadované metabolické požadavky v závislosti na fyzické námaze. Mechanická aktivita dýchání zahrnuje frekvenci a hloubku dýchání, vyvíjené úsilí i skladbu účastněných svalů, podmínky pro průtok vzduchu (parametry dýchacích cest, nos, ústa, tracheostomická kanyla). Biochemické důsledky dechového vzoru mají neopomenutelný vliv i na další tělesné systémy, čímž se důvodně dostává do popředí naší pozornosti se záměrem cíleného terapeutického ovlivnění (16).

Dušnost je subjektivním prožitkem dechového dyskomfortu za patologických stavů i fyziologických situací. Dušnost je komplexním symptomem s vysokou četností výskytu u chronických plicních onemocnění, který představuje omezenou toleranci fyzické zátěže v důsledku snížené kapacity pro vynaložení úsilí při vykonávání pohybové aktivity (9, 20). Patofyziologické souvislosti CHOPN zapříčiňují dechový dyskomfort při fyzické aktivitě neadekvátní pro danou úroveň zatížení, na němž se uplatňují zvýšené nároky na ventilaci, zvýšený objem fyziologického mrtvého prostoru v dýchacích cestách, hypoxémie, předčasný vznik laktátové acidózy, slabost končetinových svalů, systémové projevy CHOPN, dynamická komprese dýchacích cest, dynamická hyperinflace, zkrácení vertikálních svalových vláken bránice, zvýšená hyperreaktivita dýchacích cest, slabost dýchacích svalů. Mechanismy zapříčiňující dušnost jsou multifaktoriální a vzájemně závislé. Příčiny dušnosti zahrnují individuální odlišnosti. Léčebné přístupy zaměřené na dušnost se volí na základě určení patofyziologického podkladu. Každý z léčebně uplatnitelných přístupů v problematice dušnosti (bronchodilatační léčba, inhalace kortikosteroidů, pohybový trénink, specifický trénink nádechových svalů, oxygenoterapie, volumredukce, ventilace stálým přetlakem v dýchacích cestách – CPAP) dosahuje účinku různým mechanismem i jejich kombinací. Nicméně odpovědi na specificky volenou terapii se mohou u jednotlivých pacientů lišit. U některých mechanismů může docházet ke zřetelnému vzájemnému ovlivnění. Například při navýšení ventilační kapacity může dojít k současnému snížení hyperinflace a dosažení změny napětí svalových vláken i pozice bránice vedoucí ke zvýšení kapacity pro generování funkční síly. Volumredukční výkon potom dosahuje redukce hyperinflace, lepších ventilačních parametrů, lepší délky vertikálních svalových vláken a pozice bránice prostřednictvím redukce hyperinflace. Pohybový trénink a specifický trénink nádechových svalů vede ke snížení nároků na ventilaci a zlepšení funkce respiračních valů (22, 29). Adaptace na fyzickou zátěž je soubor vzájemně propojených mechanismů zasahující většinu významných systémů. V adaptaci na fyzickou zátěž se při správně dávkované pohybovém aktivitě uplatňuje adaptace metabolická, kardiovaskulární, respirační, svalového a podpůrného systému i centrálního nervového systému. Jsou odlišnosti v procesech adaptace systémů dosahujících efektu pohybového tréninku u osob bez nebo s nízkým stupněm chronického plicního onemocnění a u osob s nálezem vyššího stupně obstrukční plicní nemoci. U osob s vyšším stupněm chronické obstrukční plicní nemoci dochází k dosaženému efektu zejména prostřednictvím změn ve zvýšení enzymatických reakcí v mitochondriích jader svalových vláken, snížené produkci laktátu, poklesu ventilačních nároků. Výsledkem je snížená úroveň dušnosti pro stejnou úroveň fyzické zátěže, která představuje zvyšování soběstačnosti a úrovně kvality života (12).

ZÁVĚR

Zavedení endoskopické plicní volumredukce s náležitou fyzioterapeutickou intervencí do klinické praxe zásadním způsobem mění možnosti ovlivnění dopadu CHOPN na kvalitu života nemocných. Nedávné studie posuzující efekt bronchoskopické volumredukce prokázaly signifikantní zlepšení ventilačních parametrů, tolerance fyzické zátěže i s tím spojené úrovně kvality života u pacientů s terminálním plicním emfyzémem (4, 23, 26).

Adresa ke korespondenci:

Mgr. Martina Havlová

Klinika rehabilitačního lékařství

1. LF UK a VFN

Albertov 7

128 00 Praha 2

e-mail: martina.havlova@vfn.cz