Экспериментальная оценка возможности применения жидкостной искусственной вентиляции лёгких для лечения профессиональных заболеваний, вызванных ингаляцией промышленных аэрозолей

Введение. В структуре профессиональных заболеваний, связанных с воздействием химических факторов, патология органов дыхания вследствие действия пылей, занимает первое место. Среди рекомендованных методов лечения профессиональной пылевой патологии отсутствуют процедуры по удалению инородных частиц из дыхательных путей, направленные на ликвидацию причины заболевания. Несмотря на эффективность тотального бронхоальвеолярного лаважа при лечении профессионального пылевого бронхита, метод имеет ряд недостатков вследствие необходимости использования больших объёмов физиологического раствора, что может приводить к нежелательным побочным эффектам, связанным с нарушениями водного баланса в организме, вызываемыми всасыванием жидкости лёгкими во время процедуры. В этой связи привлекает внимание возможность использования перфторуглеродных соединений, обладающих низкой биодоступностью, для элиминации из лёгких инородных микрочастиц путём бронхоальвеолярного лаважа или полной жидкостной искусственной вентиляции лёгких (ПЖИВЛ).

Цель исследования — дать экспериментальную оценку возможному методу лечения профессиональных заболеваний лёгких пылевой этиологии, основанному на удалении пылевых инородных частиц из дыхательных путей с помощью ПЖИВЛ перфторуглеродными соединениями.

Материалы и методы. Исследование выполнено на самцах кроликов породы Советская Шиншилла, возрастом 3–4 месяца, массой 2,8–3,6 кг. Для проведения процедуры ПЖИВЛ использовали аппарат собственной конструкции с разомкнутым контуром, при котором жидкость «промывала» лёгкие и сливалась в специальную ёмкость. В качестве дыхательной жидкости использовали перфтордекалин. На первом этапе кроликам, находящимся на искусственной вентиляции лёгких, в течение 3-х минут осуществляли ингаляцию микрочастиц силикагеля марки ЛЛ-254 (5/40 мкм), меченного люминисцентным индикатором. На втором этапе, после окончания ингаляции, кролики контрольной группы продолжали находиться на искусственной вентиляции воздухом, а кролики подопытной группы переводились на ПЖИВЛ на 5 минут. На третьем этапе производилась искусственная вентиляция лёгких воздухом до окончания действия миорелаксанта и восстановления самостоятельного дыхания. Оцениваемые показатели: наличие светящихся частиц на поверхности трахеи, бронхов, на срезах лёгочной ткани и в перфтордекалине, прошедшем через лёгкие кролика; гистоморфологическая картина лёгких; показатели респираторных газов и кислотно-основного состояния в артериальной крови.

Результаты. В экспериментах на кроликах показано, что ПЖИВЛ перфтордекалином позволяет осуществлять процесс элиминации из трахеобронхиального микрочастиц. Это подтверждено по первому и второму оцениваемому показателю. Установлено, что ПЖИВЛ не приводит к выраженным нарушениям газообмена. Это подтверждено по третьему оцениваемому показателю. Регистрируемые в ходе жидкостного дыхания изменения восстанавливаются в течение 1 часа. 

Выводы. Процедура ПЖИВЛ способна приводить к удалению инородных частиц из дыхательных путей. Для удаления инородных частиц, в том числе радиоактивных, из дыхательных путей применение ПЖИВЛ с использованием перфтордекалина является более обоснованным, чем применение тотального бронхоальвеолярного лаважа с использованием физиологического раствора, так как физиологический раствор в отличие от перфтордекалина достаточно быстро всасывается в лёгких и может ускорить инкорпорацию нежелательных частиц. 3. ПЖИВЛ не приводит к выраженным нарушениям газообмена.

Этика. Исследования с участием лабораторных животных проходили с соблюдением необходимых нормативных актов (Хельсинкской декларации 2000 г. о гуманном отношении к животным и «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приказ Минздрава СССР № 755 от 12.08.1977 г.)). Протокол исследования был одобрен этическим комитетом ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова».

Участие авторов:
Тоньшин А.А. — написание текста;
Баринов В.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование, утверждение окончательной версии статьи;
Бонитенко Е.Ю. — концепция и дизайн исследования;
Белякова Н.А. — сбор и обработка данных;
Гайкова О.Н. — сбор и обработка данных;
Баринов В.В. — сбор и обработка данных;
Носов А.В. — сбор и обработка данных.

Финансирование. Работа была выполнена при финансовой поддержке Фонда перспективных исследований.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 11.11.2022 / Дата принятия к печати: 17.11.2022 / Дата публикации: 12.12.2022

1. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2021 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека; 2022.

2. Клинические рекомендации. Пневмокониозы. М. Министерство здравоохранения Российской Федерации. 2021: 36-9.

3. Cordeiro C.R., Jones J.C., Alfaro T., Ferreira A.J. Bronchoalveolar lavage in occupational lung diseases. Semin Respir Crit Care Med. 2007; 28(5): 504-13.

4. Агаджанян В.В., Ли Г.А., Одинцова О.В., Кравцов С.А., Файст Э.К. Способ бронхоальвеолярного лаважа. Патент РФ № 2160124. Дата подачи заявки 07.07.1998, Дата публикации 10.12.2000

5. Crystal R.G., Reynolds H.Y., Kalica A.R. Bronchoalveolar lavage. The report of an International Conference, Chest, 90/1/1986, July, 122-131.

6. Баринов В.А., Бонитенко Е.Ю., Белякова Н.А., Родченкова П.В., Тоньшин А.А., Панфилов А.В., Бала А.М., Головко А.И., Шилов В.В. Использование перфторуглеродных жидкостей в лечении респираторного дистресс-синдрома (обзор литературы). Биомедицинский журнал Медлайн.ру. 2022. 23: 515-55.

7. Kaisers I.U., Kelly K.P., Busch T. Liquid ventilation. Br. J. Anaesth. 2003; 91(1): 143-51.

8. Kacmarek R.M., Wiedemann H.P., Lavin P.T., Wedel M.K., Tutuncu A.S., Slutsky A.S. Partial liquid ventilation in adult patients with acute respiratory distress syndrome. Аm. J. Respir Crit. Care Med. 2006; 173: 882-9.

9. Бонитенко Е.Ю., Тоньшин А.А., Глухов Д.В., Шишков А.Ю., Безруков А.А. Аппарат вентиляции лёгких жидкостью. Патент РФ № 2732639 дата подачи заявки: 26.03.2020 дата публикации: 21.09.2020.

10. Мороз В.В., Остапченко Д.А., Власенко А.В. и др. Эндотрахеальное применение перфторана в условиях ИВЛ у больных с острым респираторным дистресс-синдромом. Общая реаниматология. 2005; 1(2): 5-11.