мини|Колатерална вентилација се смтра резервним системом алвеоларне вентилације који може заобићи нормалан пут протока ваздуха када су дисајни путеви ограничени или опструирани као у случају емфизема (приказаног на слици) Колатералне вентилација у људским плућима дефинише се као „вентилација алвеоларних структура кроз пролазе или канале који заобилазе нормалне дисајне путеве“. Колатерална вентилација се смтра резервним системом алвеоларне вентилације који може заобићи нормалан пут протока ваздуха када су дисајни путеви ограничени или опструирани. Укључени путеви су они између суседних алвеола, између бронхиола и алвеола, и оне између бронхиола. Колатерална вентилација такође служи за модулацију неравнотеже у вентилацији и перфузији, што је карактеристика многих болести. Путеви се мењају код плућних болести, посебно код астме и емфизема. Сличан функционални образац колатерализације се види и у циркулаторном систему срца.

Значај Овај феномен који се јавља код емфизема данас је заинтересовао све оне који раде у новој и узбудљивој области бронхоскопских техника за лечење емфизема плућа. Разумевање колатералне вентилације је временом постало централно за планирање нових бронхоскопских техника за лечење емфизема.

Једна од техника која је дизајнирана да искористи предности овог феномена је техника заобилажења дисајних путева коју је развила компанија Broncus Technologies Inc (Mountain View, CA, USA).Lausberg H F, Chino K, Patterson G A.et al. Bronchial fenestration improves expiratory flow in emphysematous human lungs. Ann Thorac Surg 200375393–398.Rendina E A, De Giacomo T, Venuta F.et al. Feasibility and safety of the airway bypass procedure for patients with emphysema. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 20031251294–1299. Она укључује стварање вештачке комуникације између плућног паренхима и сегментних дисајних путева и њихово држање отвореним помоћу стентова. Све више се смтра да ови нови путеви ниског отпора, заједно са већ постојећом колатералном вентилацијом, могу омогућити бољи излаз ваздуха при издисању, заобилазећи колабиране мале дисајне путеве и на тај начин смањити и мировање и динамичку хиперинфлацију.

Чини се да колатерална вентилација не постоји у детињству, али се развија касније у животу и у много већем степену код емфизема. Како је емфизем „преко нормалног повећања величине ваздушних простора дистално од терминалне бронхиоле, праћено деструкцијом њихових зидова“,Snider G L. Chronic obstructive pulmonary disease: a definition and implications of structural determinants of airflow obstruction for epidemiology. Am Rev Respir Dis 1989140S3–S8. могуће је претпоставити како би процес болести могао довести до формирања колатералних канала. Можда деструкција алвеоларних зидова заједно са променама механичког напрезања отвара нове канале за проток или једноставно изазива проширење постојећих канала, чиме се смањује њихов отпор.

Када емфизем доводи до повећане колатералне вентилације, у области плућа су потпуно опструирана, и без колатералне вентилације, тензије алвеоларног гаса унутар опструираног подручја се брзо изједначава са мешаном венском крвљу, и нема даље размене гасова, алвеоларни гас се апсорбује и развија се ателектаза. У овим условима уочава се да колатерална вентилација може спречити ателектазу у условима опструкције протока ваздуха, али да ли ово има неке значајне функционалне предности?

Чињеница да је колатерална вентилација од функционалног значаја поткрепљена је запажањем да коњи немају колатералну вентилацију и да веома лоше толеришу опструктивне болести плућа, док пси имају значајан степен колатералне вентилације и много боље толеришу опструкцију протока ваздуха. Ову функционалну корист су експериментално потврдили Линдског и Бредшо, који су мерили парцијални притисак гаса у опструираној области плућа која је вентилисана искључиво колатералном вентилацијом.Lindskog G E, Bradshaw H H. Collateral respiration: the chemical composition and volume of the collaterally respired gases. Am J Physiol 1934108581–592. Као што се и очекивало, артеријски притисак кисеоника (PaО2) је био мањи, а PaСo2 већи него у ваздуху који је издахнут из неометаног плућа (подвргнуто већој размени гасова). Они су тада открили да је PaО2 већи, а PaСo2 нижи од истовремених гасова артеријске крви. Другим речима, области плућа које су само колатерално вентилисане и даље могу да врше корисну размену гасова – или колатерални канали омогућавају плућима у опструкцији да одрже користан степен функције.

Практични значај овог феномена је да размена гасова код емфизема може бити изузетно добро очувана упркос озбиљној опструкцији протока ваздуха, јер се у извесној мери ослања на феномен колатералне вентилације.

Историја Постојање канала у плућима кроз које би могао да дође до таквог колатералног протока ваздуха уочено је још пре једног века,Bastacky J, Goerke J. Pores of Kohn are filled in normal lungs: low‐temperature scanning electron microscopy. J Appl Physiol 19927388–95. али је тек 1930-их година препознат могући значај овог тока.Van Allen C, Lindskog G E, Richter H G. Gaseous interchange between adjacent lung lobules. Yale J Biol Med 19302297 Овај феномен су у великој мери игнорисали и физиолози и лекари, осим одабране групе истраживача током 1960-их и 1970-их година.Martin H. Respiratory bronchioles as the pathway for collateral ventilation. J Appl Physiol 1966211443–1447.Hogg J C, Macklem P T, Thurlbeck W M. The resistance of collateral channels in excised human lungs. J Clin Invest 196948421–431.Menkes H A, Traystman R J. Collateral ventilation. Am Rev Respir Dis 1977116287–309.Macklem P T. Collateral ventilation. New England Journal of Medicine 197829849–50.

Са појавом нових бронхоскопских техника за лечење емфизема, феномен колатералне вентилације поново добио на значају и рад Хигучија и сарадника у часопису Thorax (Грудни кош) усмерио је пажњу на питање. колатералне вентилације у емфизематозним плућима.Higuchi T, Reed A, Oto T.et al. Relation of interlobar collaterals to radiological heterogeneity in severe emphysema. Thorax 200661409–413.

Опште информације Да би дошло до колатералног протока ваздуха унутар плућа, морају постојати колатерални канали са градијентом притиска у њима. Путеви за колатералну вентилацију укључују интералвеоларне поре,Kohn H N. Zur Histologie des indurirenden fibrinosen Pneumonia. Munch Med Wochenschr 18934042–45. помоћне бронхиоло-алвеоларних комуникација,Lambert M W. Accessory bronchiole‐alveolar communications. J Pathol Bacteriol 195570311–314. и помоћне респираторне бронхиоле које повезују бронхиолу са бронхиолом.Martin H. Respiratory bronchioles as the pathway for collateral ventilation. J Appl Physiol 1966211443–1447.

Отпор колатералном протоку у људским плућима је измерен и утврђено је да је 50 пута већи од отпора протоку кроз нормалне дисајне путеве. Стога се чини да колатерална вентилација не може постојати у било ком значајном степену у нормалним дисајним путевима. Међутим, отпор колатералном протоку је значајно смањен код емфизема до те мере да отпор протоку у сегментним дисајним путевима (повећан експираторним колапсом и зачепљењем слузи) може заправо бити већи од отпора протоку кроз колатералне путеве.

Значајна опструкција протока ваздуха је обележје емфизема и то доводи до подручја неравномерне вентилације што доводи до стварања градијената притиска у плућима. Колатерални канали ниске отпорности стога могу постојати код емфизема са градијентом притиска преко њих - ситуација која ће вероватно довести до значајне колатералне вентилације.

Чињеница да долази до колатералне вентилације може се закључити на основу неких једноставних запажања. Барсма је 1947. године приметио да код пацијента потпуне оклузије бронха доњег режња након аспирације страног тела није довела до ателектазе. Он је претпоставио да је ваздух морао да вентилише оклудиране сегменте преко колатералних канала и наставио је да експериментално демонстрира сегментни колатерални ток.Baarsma P, Dirken M N J, Huizinga E. Collateral ventilation in man. J Thorac Surg 194717252–263.

Сличан признати феномен је недостатак лобарног колапса код емфизема када дође до потпуне лобарне оклузије због тумора, а техника коју су описали Higuchi и сарадници добро је документовано као анестетичког/хируршки феномен. Код вентилације емфизематозног плућа често се примећује да селективна лобарна интубација не доводи до колапса других режњева – односно да ваздух мора да доспева у ове друге режњеве преко колатералних канала.

Дијагноза Опсег колатералне вентилације који постоји потребно је разјаснити квантитативним методама и треба га проспективно измерити код пацијената пре уметања залистака. Ово може да користи нове радиолошке технике као што је скенирање магнетном резонантномтомографијом како се развијају или бронхоскопским техникама.Conradi M S, Yablonskiy D A, Woods J C.et al.3He diffusion MRI of the lung. Acad Radiol 2005121406–1413. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar] [Ref list] Тек након добро обављене дијагностике постаће јасно да ли се колатерална вентилација може тачно предвидети.

Референце

Категорија:Анатомија плућа Категорија: Плућне болести