У здоровых лиц основным механизмом очистки мелких дистальных дыхательных путей от слизи являются мукоцилиарный эскалатор (реснитчатый клиренс) и воздушный валик в результате краниального воздухоносного смещения. У пациентов с патологией из-за функциональных нарушений основным методом очистки проксимального отдела ДП становится кашель.
«КАШЕЛЬ» — произвольный или непроизвольный (рефлекторный) толчкообразный форсированный звучный выдох при спастически сомкнутых голосовых складках.
Очень важно, что кашель по своей сути является защитным рефлексом необходимым для исторжения из организма чужеродного агента. Подавление кашля любыми средствами является вынужденной необходимостью в тех случаях, когда он приводит к нарушению вентиляции лёгких из-за повторяющихся пароксизмов (симптом репризы).
Во время обычного кашля, скорость движения воздушного потока изменяется обратно пропорционально площади поперечного сечения дыхательных путей, создавая высокую линейную скорость, с повышенной турбулентностью и высокой силой воздухоносного смещения. Эти силы выталкивают пристеночный секрет и «дыхательный мусор» из мелких ДП в крупные бронхи и трахею. При хронических заболеваниях легких, особенно сопровождающихся «воздушной ловушкой», преждевременное сужение податливых дыхательных путей вызывает захват воздуха, снижает экспираторный поток и ограничивает эффективность кашля.
Физиологическая роль гравитации
Гравитация (от лат. gravitas – «тяжесть») – универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. В рамках классической механики гравитационное притяжение описывается законом всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы, разделёнными расстоянием, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния.
Гравитация не является первичным механизмом нормального транспорта слизи в лёгких. Если бы существовал механизм миграции секрета в зависимые от гравитации зоны лёгких (периферические и базальные отделы), изгнание слизи из этих участков в центральные зоны лёгких представляло бы существенную проблему. Только при недостаточности мукоцилиарного клиренса и низкой эффективности кашля «гравитационные методики» оказывают положительное воздействие в очистке дыхательных путей от чрезмерного скопления слизи. С 1930-х годов клиницисты активно использовали гравитацию (постуральный дренаж или опрокидывания) для мобилизации секрета у пациентов.
Несмотря на то, что поразительные результаты мобилизации секрета в результате постурального дренажа наблюдаются у пациентов с бронхоэктазами, значение данной методики для пациентов с хроническим бронхитом и муковисцидозом оказались скромными и клинически мало значимыми.
Такие методы терапии как «прямой кашель», «дыхательные манёвры», аппаратные методы положительного давления в дыхательных путях (PEP-терапия), высокочастотной осцилляции внутри дыхательных путей (интрапульмональная перкуссия – ИПВЛ) и грудной клетки (экстрапульмональная перкуссия – ЭПВЛ) оказывают прямое, более эффективное воздействие на механизмы нормализации транспорта слизи, чем «постуральный дренаж», который теоретически более удобен для пациента в мобилизации трахеобронхиального секрета.
Физиологическая роль глубокого дыхания и кашля
Нормальным механизмом расправления лёгких и бронхиальной гигиены является метод «глубокого спонтанного дыхания» (зевота и вздохи) и продуктивный кашель. Одной из самых безопасных, эффективных и наименее затратных стратегий расправления легких и мобилизации секрета является методика инструктирования и поощрения пациента к осуществлению последовательных глубоких вдохов и выдохов. Парадоксально, но именно «глубокое эффективное дыхание» является ключевым компонентом продуктивного кашля.
Отрицательное внутригрудное давление, создаваемое при спонтанном глубоком дыхании пациента, как правило, лучше расправляет (инфлатирует) менее податливые гравитационно- зависимые зоны лёгких, чем методы PEP-терапии.
Эффективный кашель является жизненно важным компонентом бронхиальной гигиены лёгких. Физиологический кашель предполагает последовательность действий:
- глубокий вдох (расправление);
- закрытие голосовой щели;
- активация брюшных и грудных мышц для создания компрессии (сжатия) с формированием положительного давления > 80 мм. рт. ст.;
- резкий (взрывной) выдох через открытую голосовую щель.
В дополнение к мобилизации секрета высокое положительное давление, создаваемое в результате кашля, является важным фактором повторного расширения ткани лёгкого. В сравнении с PEP-терапией, когда высокое положительное давление может вызывать баротравму лёгких, повреждение лёгких невозможно при контролируемом кашлевом манёвре.
У пациентов с нестабильностью дыхательных путей, высокое положительное давление и большая скорость воздушного потока в период обычного кашлевого манёвра сопровождается динамической компрессией воздухоносных путей, что приводит к захвату воздуха и слизи внутри бронхиального дерева. Это делает кашель неэффективным. Для таких пациентов разработаны различные дыхательные техники, существенно повышающие краниальное воздухоносное смещение.
Примером такой техники является «прямой кашель», предусматривающий обучение пациента глубокому дыханию перед кашлем, одновременно с созданием абдоминальной и торакальной компрессии в период резкого выдоха.
Чаще всего, метод прямого кашля включён, как элемент, в более эффективные техники, такие как «форсированный экспираторный манёвр» (ФЭМ), метод «активного циклического дыхания» (АЦД) или процедуры с помощью аппарата.