Уравнение старлинга отек легких

Во время беременности отмечается значительное увеличение объема внутри- и внесосудистой жидкос­ти. Нарушение баланса распределения жидкости в организме сопровождает все критические состояния в акушерской практике, и от этого в значительной мере зависит не только материнская, но и перина­тальная смертность. Нам представляется важным рас­смотреть специфику баланса жидкости как при нор­мальной, так и осложненной беременности, увязав это главным образом с проблемами дыхания, в част­ности с отеком легких.

Динамику баланса жидкости в организме описал Эрнест Генри Старлинг, и в уравнение, предложенное им еще в 1896 г., трудно даже сегодня добавить что-либо существенное. Беременность является удобной моделью для рассмотрения динамики сил фильтра­ции и абсорбции жидкости. Удобство состоит в том, что, будучи одним из вариантов нормального физио­логического состояния, беременность всегда сопро­вождается значительными изменениями всех состав­ляющих известного уравнения Э.Старлинга.

Он представил свое уравнение в следующем виде:

Q = К(РС — Pi) — r(pc — pi. ), где

Q — транссосудистый ток жидкости, зависящий от равновесия сил, способствующих фильтрации [К(РС — Pi.)] (это первая составляющая), и реабсорбции -[ г(р’с — pi.)] (это вторая составляющая). У небеременных женщин эти силы находятся в относительном равнодействии (рис. 7,А).

К — коэффициент фильтрации — это количество фильтрата, проходящего через 100 г ткани в минуту при увеличении давления на каждый мм рт.ст. Он зависит от площади мембран, участвующих в обмене жидкости. При беременности раскрывается более 16% ранее не функционировавших капилляров, что увеличивает влияние первой составляющей уравнения Старлинга, способствующей фильтрации (рис. 7,Б).

Рс — гидростатическое давление в капиллярах — при беременности увеличивается приблизительно на одну треть. Основная причина — изменение соотношения пре-и посткапиллярного сопротивления (рис. 7,Б).

На артериальном конце капилляра гидростатичес­кое давление преобладает над онкотическим, что служит основной причиной для перехода жидкости во внесосудистое пространство. В венозной части капилля­ра онкотическое давление преобладает над гидроста­тическим, способствуя реабсорбции. При беремен­ности на артериальном конце капилляра гидростати­ческое давление увеличено. За счет этого увеличива­ется разница между гидростатическим давлением, спо­собствующим фильтрации жидкости в интерстици­альное пространство, и онкотическим, удерживаю­щим жидкость в сосудистом русле. В венозной части капилляра онкотическое давление превышает гидростати­ческое, способствуя абсорбции жидкости в сосудис­тое русло. Однако при беременности эта разница также снижается за счет уменьшения коллоидно-ос­мотического давления (КОД) плазмы в результате гемодилюции. Таким образом, у здоровых беремен-

Рис. 7. Изменения баланса жидкости при нормальной и осложненной беременности (объяснения в тексте).

ных по сравнению с небеременными в венозной части капилляра силы абсорбции в меньшей степени преобладают над силами фильтрации. По-видимому, в этом кроется одна из причин увеличения внесосудистого объема жидкости во время беременности.

В нормальных условиях 10-15% внутрисосудистого объема жидкости, вмещают в себя легочные артерии, вены и капилляры, что составляет 500-750 мл, При беременности объем внутрисосудистой воды в легких V увеличивается до 1200 мл, что значительно уменьшает существующий предел безопасности.

Pi — гидростатическое давление в интерстициальном пространстве — при беременности несколько уве­личивается.

г — коэффициент отражения — характеризует, насколько эффективно стенка капилляра может противостоять току белков через нее. Существуют значительные различия коэффициента отражения в легких и других тканях. Поэтому критические состояния у беременных, провоцирующие уменьшение коэффициента отражения, должны, как правило, сопровождаться еще большей интерстициальной гипергидратацией и увеличением жесткости легких. Мы исследовали рас­тяжимость системы грудная клетка-легкие у беремен­ных с преэклампсией и убедились, что это действи­тельно так.

рс — онкотическое давление плазмы — несмотря на увеличение общей массы циркулирующего альбумина, снижается даже при нормальной беременности, что уменьшает влияние второй составляющей уравнения Старлинга и усиливает фильтрацию.

pi. — онкотическое давление в интерстиции — его точный уровень при беременности пока не определен. Вероятно, оно ниже онкотического давления плазмы.

Анализ всех этих изменений позволяет сделать вывод о том, что уже сама беременность способствует уве­личению фильтрации жидкости в легочный интер­стиции и приводит к увеличению объема внесосудистой воды в легких, создавая тем самым идеаль­ный фон для возникновения интерстициальной ле­гочной гипергидратации.

Если вся система действительно так несовершен­на, то почему при нормально протекающей беремен­ности отек легких все-таки является исключительно редким событием?

Существует важный механизм компенсации, кото­рый противостоит возникновению у беременных жен­щин генерализованных отеков, в том числе и отека легких. Уменьшение коллоидно-осмотического давления плазмы сопровождается компенсаторным уменьшением коллоидно-осмотического давления в интерстиции, и этот фактор предупреждает возникновение отека лег­ких в третьем триместре беременности.

У здоровых беременных разница между рс и р, уменьшается (рис. 7,Б), и, следовательно, отеки беременных можно объяснить в большей степени на­рушением коэффициента отражения, чем гемодилюцией и уменьшением КОД плазмы.

Преэклампсия начинается с относительного недозаполнения артериолярного русла. Естественным ответом на это состояние является гиперкатехоламинемия, которая приводит к артериолоспазму и увеличению тонуса прекапиллярных сфинктеров. Генерализованное поражение эндотелия сопровождается изменением г (рис. 7,В). Любой дисбаланс величин, составляющих уравнение Старлинга, в этой ситуа­ции может привести к развитию у этой категории беременных отека легких.

По какому пути в дальнейшем может развиваться процесс? Клинико-физиологические механизмы оте­ка легких при беременности и родах зависят от того, какие составляющие (первая или вторая) уравнения Старлинга будут больше нарушены.

Существует по крайней мере три основных меха­низма отека легких: увеличение гидростатического дав­ления в легочных сосудах, изменение проницаемости капилляров и уменьшение КОД плазмы. Если левый желудочек не способен прокачать приходящую к нему кровь, давление в левом предсердии повышается. Это ведет к росту Рс и повышенному поступлению жид­кости в интерстициальное пространство.

При повышении проницаемости сосудистой стен­ки (гипоксия, повреждение эндотелия и др.) от степени нарушения коэффициента отражения (г) зави­сит, устремится ли инфузируемая жидкость в интерстиции или пойдет на увеличение внутрисосудистого объема.

Проникновение избыточного количества жидкости В интерстиции приводит К увеличению Р;. Если внешней компрессией повысить Р15 то жидкость должна ус­тремиться обратно в сосудистое русло и при нор­мально функционирующих почках ее избыток будет успешно выведен. Несмотря на кажущуюся механис­тичность этих рассуждений, с отечным синдромом успешно справляются при погружении в воду. Как показали наши исследования, при погружении в воду небеременных женщин и беременных в первом и во втором триместрах беременности увеличение объема циркулирующей плазмы (ОЦП) составляет 4-6%, тогда как у беременных в третьем триместре ОЦП увели­чивается на 8-16%. Этим подтверждается пред­положение о том, что объем интерстициальной жид­кости даже при нормальной беременности значительно повышен.

Если удалось убедить читателя, что не только пре­эклампсия, но и даже нормальная беременность яв­ляется прекрасным фоном для возникновения нару­шений баланса распределения жидкости в организме, рассмотрим теперь условия, для возникновения отека легких при беременности и родах, которые, к сожалению, мы сами часто создаем.

1. Острая левожелудочковая недостаточность — интерстициальный и альвеолярный отек легких. Некардиогенный отек легких.
2. Отек легких при избыточном разрежении в альвеолах: отек гортани. Респираторные состояния, вызванные неуточненными внешними агентами. Неблагоприятные эффекты, неклассифицированные в других рубриках. Асфиксия. Удушение (путем сдавления)
3. АНЕСТЕЗИЯ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ И РОДАХ ВЫСОКОГО РИСКА
4. Отек легких при токолитической терапии (β-адреномиметиками)
5. ОТЕК ЛЕГКИХ ПРИ ИЗМЕНЕНИЯХ КОЛЛОИДНО-ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
6. Течение сахарного диабета при беременности,в родах и в послеродовом периоде.
7. ОСОБЕННОСТИ ИНФУЗИОННОЙ ТЕРАПИИ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ И РОДАХ
8. ОТЕК ЛЕГКИХ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ СОСУДИСТОЙ СТЕНКИ
9. Оценка защитно-приспособительных возможностей плода с помощью компьютерной кардиоинтервалографии при беременности и в родах
10. Анестезия при патологических родах, осложнениях беременности и некоторых сопутствующих заболеваниях
11. 4.5. Диагностика состояния гемодинамики в системе мать—плацента—плод с помощью допплерографии при беременности и в родах
12. Отек легких
13. Вентиляция легких в родах
14. Отек легких
15. Отек легких
16. Отек легких. Патофизиология и интенсивная терапия
17. Острый отек легких
18. ОТЕК ЛЕГКИХ

Уравнение Старлинга для фильтрации жидкости назван в честь британского физиолога Эрнест Старлинг , который также признается для закона Франка-Старлинга сердца . Классическое уравнение Старлинг в последние годы были пересмотрены. Принцип Старлинга обмена жидкости является ключом к пониманию того, как плазма жидкость (растворитель) в кровотоке (внутрисосудистой жидкости) перемещается в пространстве вне кровотока (внесосудистая пространства). Старлинга может быть зачислен с определением , что «поглощение изотонических солевых растворов (от внесосудистого пространства) с помощью кровеносных сосудов определяются этим осмотическим давлением белков сыворотки.» (1896)

Трансэндотелиальная обмен жидкости происходит преимущественно в капиллярах, и представляет собой процесс плазменной ультрафильтрации через полупроницаемую мембрану. Это теперь понятно , что ультрафильтр является эндотелиальным гликокаликсом слой которого интерполимер пространства функционировать в качестве системы мелких пор, радиуса ок 5 нма. Там , где эндотелиальный гликокаликс залегает меж — эндотелиальные клетки щели, плазма ультрафильтрат может перейти в интерстициальном пространство. Некоторые непрерывные капилляры могут показать фенестрации , которые обеспечивают дополнительный subglycocalyx путь для растворителя и малых растворенных веществ. Разрывные капилляры , как обнаруженные в синусоидальных тканях костного мозга, печени и селезенки практически не имеют функции фильтра.

Скорость , при которой жидкость фильтруют через сосудистый эндотелий (трансэндотелиальной фильтрации) определяется суммой двух внешних сил, капиллярного давления ( ) и интерстициальный белка осмотического давления ( ), и два абсорбирующих сил, белков плазмы осмотического давления ( ) и интерстициального давления ( ). Уравнение Старлинга описывает эти силы в математических терминах. Это одно из уравнений Кедем-Katchalski , которые приносят нестационарности термодинамику к теории осмотического давления через мембраны, которые , по меньшей мере , частично проницаемым для растворенного вещества , ответственного за разности осмотического давления (Staverman 1951; Кедем и Katchalsky 1958). Второе уравнение Кедем-Katchalsky объясняет транс эндотелиальную транспорта растворенных веществ, .

Капилляров клубочков имеют непрерывный слой гликокаликса в здоровье и общую скорость фильтрации трансэндотелиальную растворителя ( ) в почечных канальцах обычно составляет около 125 мл / мин (около 180 л / сут). Клубочковые капиллярный более близко известный как скорость клубочковой фильтрации (GFR). В остальной части капилляров тела, как правило , 5 мл / мин (около 8 литров / дня), а жидкость возвращаются к циркуляции через афферентные и эфферентные лимфатические сосуды.

Уравнение

Классическое уравнение Старлинга звучит следующим образом:

где:

По соглашению, внешняя сила определяется как положительные, так и внутренняя сила определяется как отрицательный. Если J v положительна, растворитель покидает капилляр (фильтрация). Если ответ отрицательный, растворитель входит в капилляр (поглощение). Применяя классическое уравнение Старлинга, она уже давно полагает , и учила , что непрерывные капилляры фильтрации жидкости в их артериоле секции и абсорбировать большую часть его в их венулярной секции, как это показано на диаграмме. В самом деле, в большинстве тканей и большую часть времени непрерывные капилляры находятся в состоянии фильтрации по всей их длине, и отфильтрованной жидкости в основном возвращается к циркуляции через лимфатические узлы и грудной проток. Механизм для этого «нет правила реабсорбции» называется гликокаликса модель, или модель Мишель-Вейнбаум в честь двух ученых , которые независимо друг от друга , описанных в модели гликокаликса. Коротко говоря, тканевая жидкость коллоидно — осмотическое давление π I было установлено , не оказывают никакого влияния на Jv и разности коллоидного осмотического давления , который противодействует фильтрации теперь известно, что π» р минус subglycocalyx π, что близко к нулю , а там достаточно фильтрации для промывки интерстициальных белков из среди эндотелиальной щели. Следовательно, СП значительно меньше , чем раньше рассчитывали, и не встретив сопротивления диффузии междоузельных белков в subglycocalix пространство , если и когда фильтрация падает стирает разницу коллоидной осмотического давления , необходимую для реабсорбции жидкости в капилляр.

Пересмотренное уравнение Старлинга совместит с стационарным принципом Старлинга:

где:

Давление часто измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.), а коэффициент фильтрации в миллилитрах в минуту на миллиметр ртутного столба (мл · мин -1 · мм рт.ст. -1 ).

коэффициент фильтрации

В некоторых текстах продукт гидравлической области проводимости и поверхностной называется фильтрация совместно эффективны К Ь .

коэффициент отражения

Коэффициент отражения Staverman в (σ) корректирует фактическую коллоидную разность осмотического давления к наблюдаемому или эффективному давлению. С момента открытия эндотелиального гликокаликса слоя теперь полезно думать о σ, как свидетельствует об эффективности гликокаликса ультрафильтрации. Там, где σ близка к 1,0 гликокаликса слой полностью эффективен в разрешении растворитель и растворенные вещества, меньшие для фильтрации в внесосудистое пространстве в то время как более крупные молекулы, такие как альбумин и другие белки плазмы сохраняются. Там, где σ намного меньше, чем 1,0, то функция гликокаликса фильтра уменьшается.

• Гломерулярные капилляры имеют коэффициент отражения , близкий к 1 , как правило , белку не пересекается в клубочковый фильтрат.
• В противоположность этому , печеночные синусоиды не имеют коэффициент отражения , как они полностью проницаем для белка. Печеночная интерстициальная жидкость в пространстве Диса имеет то же коллоидное осмотическое давление , как плазма и так гепатоцит синтез альбумина может регулироваться. Альбумин и другие белки в интерстициальных пространствах вернуться к циркуляции через лимфу.

Приближенные значения

Ниже, как правило, указаны значения для переменных в классическом уравнении Старлинга:

Он рассуждал, что некоторые альбумина выходит из капилляров и поступает в интерстициальной жидкости, где он будет производить поток воды, эквивалентной той, которая производится при помощи гидростатического давления +3 мм ртутного столба. Таким образом, разница в концентрации белка будет производить поток текучей среды в сосуд в венозном конце, эквивалентные 28 — 3 = 25 мм рт.ст. гидростатического давления. Всего присутствует онкотическое давление в венозной конце можно рассматривать как +25 мм рт.

В начале (артериол конец) в капилляре , существует сеть движущая сила ( ) наружу от капилляра +9 мм ртутного столба. В конце концов (венулярный конец), с другой стороны, существует сеть движущая сила -8 мм рт.

Предполагая , что чистые движущей силой снижается линейно, то есть среднее значение чистой движущей силой наружу от капилляра в целом, что также приводит к тому , больше жидкости выходит из капилляра , чем повторно вводит его. Лимфатическая система истощает этот избыток.

Дж Родня Левик утверждает в своем учебнике, что интерстициальный сила часто недооценивает, а измерения используются для заполнения пересмотренного уравнения Старлинга показывает поглощающие силы, чтобы быть последовательно меньше, чем капилляр или венули давления.

Клиническая полезность

Принципы, лежащие в уравнении считаются полезными для объяснения физиологических явлений, происходящих в капилляре, такие как образование отека.

Вудкок и Вудкок показал в 2012 году, что пересмотренное уравнение Старлинг (установившийся принцип Starling) обеспечивает научные объяснения клинических наблюдений относительно внутривенной инфузионной терапии.

Смотрите также

• Почечная функция

Рекомендации

внешняя ссылка

• Derangedphysiology.com: Принцип Старлинг из Transvascular гидродинамика [1]