Dołącz do czytelników
Brak wyników

Powikłania oddechowe i fizjoterapia oddechowa pacjenta po urazie rdzenia kręgowego na poziomie szyjnego odcinka kręgosłupa. Część I

Artykuły z czasopisma | 19 lipca 2018 | NR 69
377

Oddychanie (respiratio) polega na dostarczaniu podczas wdechu do komórek tlenu i usuwaniu w trakcie wydechu dwutlenku węgla. Jest złożonym procesem biologicznym zachodzącym bezustannie w organizmie, polegającym na dostarczeniu do komórek organizmu gazów niezbędnych do uwolnienia energii użytecznej biologicznie. 

Wymiana tlenu i dwutlenku węgla odbywa się między powietrzem atmosferycznym a krwią naczyń włosowatych płuc – jest to tzw. oddychanie zewnętrzne, czyli proces w znacznym stopniu autonomiczny, sterowany przez konwergencję ośrodka oddechowego, licznych pięter centralnego układu nerwowego z obwodami układu nerwowego. Na czynność układu oddechowego wpływają: praca mięśni poprzecznie prążkowanych i gładkich, receptory obwodowe, które znajdują się w łuku aorty, zatoce szyjnej, w błonie śluzowej dróg oddechowych, w płucach i skórze. Zmiany składu chemicznego krwi oraz zmiany w zawartości dwutlenku węgla we krwi wpływają na modulację procesów oddechowych. Zadaniem tego skomplikowanego układu regulacyjno-sprzężonego zwrotnie jest skoordynowanie czynności wentylacyjnej płuc i krążenia płucnego oraz nieustanne dostosowywanie ich do aktualnych potrzeb ustroju. 

Proces respiracji w ujęciu mięśniowo-szkieletowym

Mięśnie poprzecznie prążkowane biorą bezpośredni udział w procesie dostarczania do organizmu tlenu. W wykonaniu spokojnego wdechu zaangażowane są mięśnie wdechowe właściwe, tj. przepona, będąca głównym mięśniem wdechowym oraz mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne. W trakcie wdechu kopuła przepony obniża się w kierunku narządów wewnętrznych jamy brzusznej, przemieszczając je w kierunku dolnym. Aktywność przepony powoduje także uniesienie żeber, do których się przyczepia. Podczas nasilonego lub utrudnionego wdechu rekrutowane są także mięśnie pomocnicze. W pierwszej kolejności rekrutują się mięśnie pochyłe, następnie mięśnie mostkowo-obojczykowo-sutkowe. W trakcie ekstremalnego wdechu aktywność podejmują także mięśnie: zębaty tylny górny, zębaty przedni, podobojczykowy, piersiowy mniejszy, czworoboczny (część górna), równoległoboczny, dźwigacz łopatki, mięsień prostownik grzbietu i mięsień najszerszy grzbietu. Z powyższych aktywnych struktur mięsień mostkowo-obojczykowo-sutkowy pracuje efektywnie w sytuacji, gdy ustabilizowana jest głowa i kręgosłup szyjny. W efekcie praca tego mięśnia powoduje uniesienie mostka, pociągając za sobą żebra, przez połączenia mostkowo-żebrowe, w kierunku przednio-górnym. Ruch górnych żeber (II–VI) powoduje przemieszczenie mostka w kierunku górnym i przednim. Mechanizmy te są ze sobą sprzężone. Mobilność dolnych żeber (VII–X) odbywa się w kierunku górno-bocznym. W trakcie oddychania największe rozszerzenie płuc odbywa się w przebiegu dolnym, mniejsze w przebiegu śródpiersiowym, przykręgosłupowym i w obrębie szczytu płuc. W wyniku pracy mięśni wdechowych dochodzi do zwiększenia wymiaru strzałkowego i czołowego klatki piersiowej powodującego zmniejszenie ciśnienia w jej obrębie. Spadek ciśnienia śródpiersiowego powoduje dostarczenie powietrza atmosferycznego poprzez drogi oddechowe do płuc. 

Wydech jest aktem biernym przebiegającym w wyniku wyzwolenia energii elastycznej płuc i klatki piersiowej nagromadzonej w czasie wdechu. Wykonanie nasilonego lub utrudnionego wydechu zostaje zainicjowane i przeprowadzone poprzez zaangażowanie poszczególnych mięśni wydechowych podstawowych, tj. mięśni międzyżebrowych wewnętrznych i rezerwowych, w skład których wchodzą mięśnie: prosty brzucha, skośny brzucha zewnętrzny i wewnętrzny, poprzeczny brzucha, czworoboczny lędźwi, najszerszy grzbietu, poprzeczny klatki piersiowej, zębaty przedni i zębaty tylny dolny.

Typy oddychania

Wyróżnia się dwa typy oddychania: brzuszny (przeponowy) oraz piersiowy, czyli żebrowy. W warunkach fizjologicznych podczas spokojnego oddychania następuje sprzężenie pracy klatki piersiowej (w jej dolnym przebiegu) i jamy brzusznej. Brak restrykcji w strukturach nerwowo-mięśniowo-szkieletowych warunkuje prawidłowy wzorzec oddechowy. Odpowiednia elastyczność klatki piersiowej oraz stała, toniczna aktywność mięśni ściany przednio-bocznej i tylnej brzucha warunkują prawidłową aktywność przepony. Mięśnie brzucha są fundamentem dla przepony, która poprzez swoją aktywność rozpycha dolne żebra za pośrednictwem tzw. strefy przylegania (zone of apposition) – miejsca, w którym dzięki swej łukowatej budowie przylega do wewnętrznej powierzchni klatki piersiowej. Zmiana ciśnień między jamą klatki piersiowej a jamą brzuszną wpływa bezpośrednio na zdolność unoszenia się kopuły przepony w trakcie trwania wydechu. Podczas ruchów oddechowych klatka piersiowa działa jak pompa ssąca, która jest wspólna zarówno dla układu oddechowego, jak i układu krążenia. W wyniku zmian ciśnienia w klatce piersiowej powietrze atmosferyczne przedostaje się do płuc podczas aktu wdechu i z płuc w trakcie wydechu. Mechanizm ssący powoduje także napływ krwi żylnej w kierunku serca oraz przepływ krwi przez naczynia niskociśnieniowego krążenia płucnego.

Aktywność mięśni oddechowych odgrywa istotną rolę w procesach posturalnych, stabilizacyjnych, równoważnych oraz ruchowych. Wpływa m.in. na funkcjonowanie narządów wewnętrznych oraz wspomaga odpływ krwi przeciwko sile grawitacji.

Tabele 1 i 2 przedstawiają podział mięśni ze względu na pełnione funkcje.

Tab. 1. Podział mięśni ze względu na pełnione funkcje – mięśnie wdechowe
Mięśnie 
podstawowe, właściwe
Mięśnie 
pomocnicze, rezerwowe
Diaphragma
M. intercostalis externus
M. scalenus
M. sternocleidomastoideus
M. subclavicularis
M. levator scapulae
M. rhomboideus
M. trapezius (pars superior)
M. pectoralis minor
M. latissimus dorsi
M. erector spinae
M. serratus anterior
M. serratus posterior superior

 

Tab. 2. Podział mięśni ze względu na pełnione funkcje – mięśnie wydechowe
Mięśnie podstawowe, właściwe  Mięśnie pomocnicze, rezerwowe
M. intercostalis internus M. rectus abdominis
M. obliquus externus et. internus abdominis
M. transversus abdominis
M. transversus thoracic
M. quadratus lumborum
M. latissimus dorsi
M. serratus anterior
M. serratus posterior interior
M. pectoralis maior

Opis przypadku

Pacjent z porażeniem czterokończynowym (tetraplegia pourazowa). Uraz rdzenia kręgowego w segmentach C3–C4. Złamanie trzonu kręgu na poziomie C4 doprowadzającego do krytycznej stenozy kanału kręgowego z następczym odbarczeniem i stabilizacją płatem kostnym uzyskanym z przeszczepu autogennego. W przeprowadzonym badaniu poniżej poziomu uszkodzenia stwierdzono obniżenie czucia powierzchniowego (dotyku, bólu, temperatury, stereognostyczne, dermoleksji) i głębokiego (kinestetyczne). Odruchy rdzeniowe na poziomach C4 – obniżony, C5 – zniesiony, C6 – obniżony, C7 – obniżony. Odruchy kolanowe i skokowe zniesione. W wyniku przeprowadzonego badania za pomocą kinezjologicznego elektromiogramu (EMG) stwierdzono głęboki niedowład mięśni w zakresie górnego i dolnego tułowia (unerwienie poniżej C4) oraz kończyny górnej lewej i prawej. Spastyczność według zmodyfikowanej skali Ashworth oceniono na 1. Hipomobilność na poziomie stawu ramiennego w każdym kierunku zarówno dla lewej, jak i prawej kończyny górnej. Zmniejszenie mobilności w zakresie stawu biodrowego lewego i prawego (restrykcje mięśniowo-powięziowe) bez cech zwapnienia pozaszkieletowego (heterotopowego), a także ograniczenie ruchomości w stawach skokowych. Wyniki badań krwi i moczu nie wykazały zaburzeń i nie stanowiły przeciwwskazań do podjęcia terapii. Pacjent wydolny krążeniowo i oddechowo (bez mechanicznego wspomagania oddechu), korzystający z rurki tracheotomijnej. Bez infekcji w obrębie górnych dróg oddechowych. Brak przerwania ciągłości skóry, np. trudno gojących się ran lub odleżyn. Cechy niecałkowitego uszkodzenia rdzenia kręgowego B według skali ASIA (American Spinal Injury Association). Ocena radiologiczna (tomografia komputerowa – TK, rezonans magnetyczny – RM), a także wynik badania neurologicznego świadczą o dominującym uszkodzeniu przedniej części rdzenia kręgowego. 

Powikłania oddechowe w następstwie uszkodzenia rdzenia kręgowego

Urazy rdzenia kręgowego dzielimy na całkowite oraz częściowe. Całkowite uszkodzenie występuje w sytuacji, kiedy zniesione jest czucie oraz czynność ruchowa poniżej poziomu urazu (stopień A według skali ASIA). W częściowym uszkodzeniu zakres czucia i kontroli mięśniowej są w różnym stopniu zachowane (stopień B–E według skali ASIA). 

Poziom oraz zespół (całkowite, niecałkowite) uszkodzenia rdzenia kręgowego warunkuje pracę mięśni poprzecznie prążkowanych poniżej poziomu urazu. Powikłania neurologiczne dotyczą zarówno mięśni układu lokomotorycznego odpowiadającego za możliwości posturalne i lokomocyjne, jak i tych, które biorą bezpośredni udział w procesie oddechowym, czyli mięśni oddechowych. Uraz rdzenia na wyższym poziomie wiąże się z większymi trudnościami oddechowymi doprowadzającymi do hipowentylacji. Uraz kręgosłupa na poziomie szyjnego rdzenia kręgowego powoduje poważne konsekwencje w zakresie mięśni biorących udział w akcie wdechu i wydechu oraz jest przyczyną poważnych infekcji w obrębie układu oddechowego. 

Całkowite uszkodzenie rdzenia powyżej segmentu C4 wymaga stosowania wentylacji mechanicznej (mechaniczne wspomaganie oddechu). Spowodowane jest to zniesieniem przewodnictwa impulsów elektrycznych na poziomie nerwu przeponowego (obniżona kondukcja nerwowa – nervus phernicus). Nerw przeponowy jest parzystym nerwem wychodzącym ze splotu szyjnego, który utworzony jest przez gałęzie przednie (brzuszne) segmentów C3–C5. Unerwia ruchowo przeponę oraz czuciowo i współczulnie m.in. opłucną ścienną śródpiersiową, przeponową, osklepek opłucnej i otrzewną dolnej powierzchni przepony. W związku z powyższym uszkodzenie rdzenia kręgowego na poziomach C3–C5 ma istotny wpływ na pracę przepony oraz na objętość i pojemność płuc. Stosunkowo często występująca porażenna niedrożność przewodu pokarmowego jako czynnik współistniejący może także wpływać na dysfunkcję przepony. Należy dodać, że wtórne późne powikłanie w zakresie pojawiającej się i postępującej syringomielii (zwyrodnienie torbielowate centralnej części rdzenia, jamistość rdzenia) może dodatkowo przyczynić się do niewydolności oddechowej.

Uszkodzenie rdzenia kręgowego pomiędzy segmentami C3–C5 ma wpływ na różny stopnień deficytu w unerwieniu przepony. W pierwszym ostrym okresie często stosuje się wentylację mechaniczną, następnie w wyniku poprawy wydolności oddechowej istnieje możliwość odłączenia pacjenta od respiratora. Spowodowane jest to funkcjonalnym zstępowaniem poziomu uszkodzenia, ustępowaniem stanu zapalnego i obrzęku, a także zaangażowaniem rezerwowych mięśni oddechowych (m. mostkowo-obojczykowo-sutkowy, mm. pochyłe). Porażenie spastyczne, które następuje po okresie szoku rdzeniowego (czasowe całkowite zniesienie funkcji rdzenia kręgowego), stwarza także korzystniejsze warunki dla pracy przepony. 

Uraz rdzenia na poziomie dolnego szyjnego odcinka kręgosłupa (poniżej segmentu C5) powoduje zaburzenie równowagi czynnościowej pomiędzy mięśniami wdechowymi a wydechowymi. Spowodowane jest to zachowaniem funkcji przepony i porażeniem mięśni wydechowych właściwych i pomocniczych w obrębie klatki piersiowej, ściany przednio-bocznej brzucha, ściany tylnej brzucha i mięśni grzbietu. Po pewnym czasie dochodzi jednak do poprawy wydechu w wyniku zaangażowania części obojczykowej mięśnia piersiowego większego (rezerwowy miesień wydechowy, unerwiony z segmentów C5–Th1). 

W badaniach spirometrycznych u chorych z tetraplegią może dojść do zmniejszenia całkowitej pojemności płuc (total lung capacity – TLC) i czynnościowej pojemności zalegającej (functional residual capacity – FRC), zmniejszenia objętości wydechowej zapasowej (expiratory reserve volume – ERV) oraz zwiększenia objętości zalegającej (residual volume – RV). W tej grupie pacjentów dominuje restrykcyjny charakter zaburzeń wentylacji.

Porażenie mięśni wydechowych oraz utrata sprężystości klatki piersiowej (hipomobilność w wyniku hipokinezji w stawach kręgosłupa, stawach żebrowo-kręgowych i stawach mostkowo-żebrowych) może doprowadzić do sytuacji, w której ilość powietrza zalegającego w płucach jest zwiększona, wychodząc poza granice normy. Możliwość wytworzenia ciśnienia dodatniego w klatce piersiowej jest znacznie ograniczona i powoduje brak skutecznego usuwania powietrza wraz z dwutlenkiem węgla (CO2) w trakcie wydechu.

W uszkodzeniach kręgosłupa z powikłaniami neurologicznymi poniżej segmentu Th1 (poniżej pięter rdzenia kręgowego tworzących splot ramienny) dochodzi do powikłań neurologicznych mięśni unerwionych przez nerwy międzyżebrowe (nn. intercostales), czyli mięśni międzyżebrowych zewnętrznych i wewnętrznych (mm. intercostales externi et. interni). Powikłania dotyczą także mięśni w obrębie dolnego tułowia, których unerwienie pochodzi z poziomu kręgosłupa piersiowego i lędźwiowego (nerwy międzyżebrowe, gałęzie długie i krótkie splotu lędźwiowego). Odpowiadają one za unerwienie mięśni: prostego brzucha, skośnego zewnętrznego brzucha, skośnego wewnętrznego brzucha, poprzecznego brzucha oraz czworobocznego lędźwi. W powyższej sytuacji prawidłowo funkcjonuje przepona oraz rezerwowe mięśnie oddechowe obręczy barkowej i szyi, których unerwienie pochodzi ze splotu szyjnego oraz splotu ramiennego. W procesie terapeutycznym należy jednak uwzględnić wtórną od urazu hiperaktywność tych mięśni i ograniczyć ich zaangażowanie podczas prowadzenia fizjoterapii oddechowej. Ich nadaktywność może powodować szereg dysfunkcji w rejonie narządu ruchu (w górnym kwadrancie), które zaliczyć można do wtórnych późnych powikłań powstałych po urazie rdzenia kręgowego.

Powikłania wynikające z uszkodzonego rdzenia kręgowego wiążą się także z problemami spowodowanymi uzyskaniem efektywnego kaszlu oraz możliwościami odkrztuszania. Sytuacja ta jest spowodowana ograniczonymi możliwościami skurczowymi mięśni wydechowych właściwych i rezerwowych. W wyniku hipoaktywności mięśnie nie są w stanie doprowadzić do zwiększonego ciśnienia na poziomie klatki piersiowej. Jest to istotny mechanizm, który umożliwia w warunkach fizjologicznych zachowanie drożności dróg oddechowych podczas infekcji lub zakażenia układu oddechowego. W warunkach prawidłowych nadmiar zalegającej flegmy jest usuwany z dróg oddechowych podczas kaszlu, doprowadzając do odkrztuszania plwociny. Uraz rdzenia kręgowego na wyższym poziomie determinuje większe ryzyko wystąpienia zapalenia płuc, które doprowadza do rozwoju niewydolności oddechowej, będącą główną przyczyną zgonów. W związku z powyższym w przebiegu fizjoterapii oddechowej należy także uwzględnić ćwiczenia efektywnego kaszlu.

Powikłania neurologiczne następujące w wyniku uszkodzenia kręgosłupa mogą doprowadzić do utrwalonych zmian w miąższu płucnym. Składają się na nie rozsiane obszary niedodmy, gdzie pęcherzyki są zapadnięte, a następnie podlegają procesowi zwłóknienia. Pogorszenie funkcji oddechowej następuje także w wyniku zanikania tkanki sprężystej otaczającej pęcherzyki płucne. Niedodma płuc charakteryzuje się brakiem rozprężania pęcherzyków prowadzących do częściowej lub całkowitej bezpowietrzności miąższu płucnego. Tkanka płucna objęta niedodmą nie uczestniczy w procesie wymiany gazowej. Powietrze oddechowe do niej nie dochodzi, w związku z czym krew przepływająca w naczyniach zaopatrujących pęcherzyki objęte niedodmą nie podlega wysyceniu tlenem. Ostatecznym skutkiem tego jest zmniejszenie utlenienia krwi, co powoduje hipoksję anoksemiczną. Przyczyną niedodmy mogą być nawracające zakażenia oraz dysfunkcja przepony. Obszary płuc dotknięte niedodmą bardzo łatwo ulegają zakażeniom bakteryjnym. Wobec powyższego następuje powstanie błędnego koła przyczynowo-skutkowego dla chorób układu oddechowego.

Niewydolność oddechową zalicza się do najczęstszych przyczyn zachorowalności i śmiertelności po urazie szyjnego rdzenia kręgowego. Śmiertelność wśród tej grupy pacjentów występuje na poziomie 20%. Powikłania oddechowa występują szczególnie w urazach całkowitych i wraz z wyższym piętrem uszkodzenia rdzenia kręgowego ulegają pogorszeniu. W wieloośrodkowym prospektywnym badaniu udowodniono, że u chorych z uszkodzeniem rdzenia pomiędzy C1–C4 częstość niewydolności oddechowej wynosiła 40%. Uraz na wysokości C5–C8 był przyczyną niewydolności oddechowej wśród 23% badanych. Uszkodzenia w odcinku piersiowym spowodowały, że do niewydolności oddechowej doszło u 9,9% chorych. Badania przeprowadzone zostały wśród pacjentów z kompletnym i częściowym uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Czas sztucznej wentylacji również ściśle korelował z wysokością urazu rdzenia kręgowego (im wyższy, tym dłuższa potrzeba wspomaganego oddechu). U osób z urazem C1–C4 wynosił średnio 65 dni, u pacjentów z urazem na wysokości C5–C8 wynosił 22 dni. Pacjenci po urazach piersiowego odcinka kręgosłupa wentylowani byli średnio przez 12 dni.

Do powikłań w obrębie układu oddechowego wynikających z uszkodzenia rdzenia zalicza się ponadto: nadreaktywność oskrzeli, bezdech senny, zatorowość płucną oraz obrzęk płuc. 

Szerokie spektrum powikłań występujących w wyniku urazu kręgosłupa z powikłaniami neurologicznymi skłania do bezwzględnego prowadzenia fizjoterapii oddechowej dedykowanej opisywanej grupie pacjentów.

Przebieg fizjoterapii oddechowej

Fizjoterapia oddechowa powinna stanowić fundament neurorehabilitacji pacjentów po urazie rdzenia kręgowego, szczególnie jeżeli dotyczy osób z urazem szyjnego odcinka kręgosłupa. Jako jeden z elementów rehabilitacji neurologicznej powinna być wprowadzona możliwie jak najwcześniej, jeszcze w trakcie leczenia szpitalnego. Oprócz antybiotykoterapii należy stosować drenaże ułożeniowe, oklepywania oraz ćwiczenia efektywnego kaszlu. Fizjoterapię należy prowadzić codziennie, z taką częstotliwością, na jaką pozwala ogólny stan pacjenta. 

Przebieg procesu terapeutycznego w warunkach ambulatoryjnych powinien być ukierunkowany na mięśnie hipoaktywne dotknięte bezpośrednio powikłaniami neurologicznymi. W zależności od poziomu i zespołu uszkodzenia rdzenia kręgowego fizjoterapia oddechowa może odbywać się na poziomie wszystkich mięśni oddechowych (wdechowe i wydechowe właściwe oraz rezerwowe), może także dotyczyć jednej grupy mięśniowej, np. mięśni wydechowych. Polega na utr...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 11 wydań czasopisma "Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja"
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy