Врачи-реаниматологи всегда выходят на передний край борьбы с вирусными и бактериальными эпидемиями. Эта борьба наполнена драматизмом принятия решения при объективной невозможности обеспечить адекватную терапию всем нуждающимся и отсутствии доказательной клинической базы, нравственного выбора перед страхом собственного заражения, рождения новых способов лечения и диагностики. Не удивительно ли, что только сейчас, в период новой пандемии, мир заметил наше присутствие на передовой и заговорил о каждодневной работе врачей-реаниматологов, которая продолжится и после окончания пандемии? Удивительно, тем более что появлению реаниматологии как отрасли медицины также способствовала вирусная эпидемия. Её масштабы были не сравнимы с нынешней пандемией, но последствия оказались решающими для развития современной медицины: сотни спасённых детских жизней, рождение совершенно нового на тот момент раздела клинической медицины — медицины критических состояний, создание первых больничных отделений интенсивной терапии, появление принципиально новых аппаратов ИВЛ, ренессанс клинической респираторной физиологии, внедрение в клиническую практику анализа кислотно-основного состояния крови как одного из основных критериев тяжести состояния больного. Речь идёт об эпидемии полиомиелита 1952 года в Копенгагене.
Полиомиелит, или детский спинномозговой паралич, — вирусное инфекционное заболевание. Полиомиелитом чаще всего болели дети дошкольного возраста, пик заболеваемости приходился на тёплые месяцы, откуда и другое название болезни — «летняя чума». Сегодня от неё уже давно есть вакцина, и миллиарды детей обязательно прививаются от полиомиелита, однако до сих пор нет лечения, которое бы изгоняло из организма уже начавшуюся инфекцию. Вирус полиомиелита размножается в лимфатической системе, в кишечнике, и часто инфекция протекает бессимптомно. Но вирус способен проникать в нервную систему, поражая серое вещество спинного мозга, разрушая двигательные центры, контролирующие те или иные мышцы. В результате человек может остаться с частично или полностью парализованными руками и ногами. Но самое страшное, когда вирус поражает центры управления диафрагмой, мышцами языка, глотки, гортани — то есть теми мышцами, которые помогают дышать, говорить и глотать пищу. В прежние времена больные тяжёлыми формами полиомиелита, протекающими с нарушениями глотания и дыхания, в большинстве случаев были обречены на гибель.
Записи о регулярных посещениях вируса сохранились буквально с того момента, как начали вести соответствующую медицинскую статистику, так что летом 1952 года готовились к привычной эпидемии. Население Копенгагена насчитывало на тот момент около 1,2 млн человек. В городе была лишь одна инфекционная больница Блегдамс (Blegdams Hospital), рассчитанная на 500 коек, которой и предстояло принять на себя всю эпидемическую тяжесть.
Ожидалось, что заболеют лишь несколько сотен человек, а тяжёлые случаи будут единичными. Первые больные полиомиелитом стали поступать в госпиталь в конце июля, однако уже к концу августа их число превысило 260 человек. В первые три недели 27 из 31 ребёнка с тяжёлой формой полиомиелита погибли, причём 19 из них в первые три дня от момента поступления в клинику. Пик эпидемии пришёлся на неделю с 28 августа по 3 сентября, когда в больницу поступило 335 пациентов, примерно каждый десятый испытывал тяжёлую дыхательную недостаточность. Помочь могла лишь искусственная вентиляция лёгких.
Аппарат для ИВЛ под названием «железные лёгкие» (iron lung), а также респиратор Drinker и респиратор Emerson получили довольно широкое распространение в первой половине ХХ века. Прежде всего их использовали как раз для поддержания больных с дыхательными нарушениями при полиомиелите. В основе работы этих аппаратов лежал принцип, известный ещё с 1670 года, когда английский учёный Джон Мейоу (John Mayow) выступил с идеей вентиляции лёгких путём создания отрицательного давления вокруг грудной клетки. Больного помещают в специальный резервуар (в «железных лёгких» и моделях Drinker и Emerson человек лежал на спине в длинном горизонтальном цилиндре), так что всё его тело оказывается внутри аппарата и лишь голова остаётся снаружи. Из-за отрицательного давления в герметичном цилиндре объём грудной клетки увеличивается, лёгкие расширяются — происходит вдох. Выдох же происходил пассивно после выравнивания давления внутри и снаружи аппарата. Аппарат, по сути, имитировал обычный механизм дыхания, беря на себя роль дыхательных мышц.
Первый респиратор был сконструирован в 1928 году под руководством Филипа Дринкера (Philip Drinker) и Луиса Агассиса Шоу-младшего (Louis Agassiz Shaw Jr.), профессоров Гарварда. В том же году его использовали в первый раз в Бостонской детской больнице (Boston Children’s Hospital). Пациенткой стала 8-летняя девочка с тяжёлой дыхательной недостаточностью вследствие всё того же полиомиелита. Буквально через минуту после начала искусственной вентиляции лёгких состояние ребёнка значительно улучшилось. Новый метод лечения быстро занял свою нишу в медицинской практике того времени. Больные полиомиелитом с параличом диафрагмы находились в этом аппарате как минимум по две недели. А некоторые выжившие дети так и не смогли научиться жить без него. Впоследствии были сконструированы другие модификации респиратора Drinker, однако принцип работы оставался прежним.
Вернёмся к эпидемии 1952 года, в Копенгаген. Вот что пишет главный врач больницы Блегдамс Г. К. А. Лассен (Henry Cai Alexander Lassen) о сложившейся ситуации: «Около 50 человек с полиомиелитом поступало в больницу ежедневно. Из них от 6 до 12 пациентов были с тяжёлыми бульбарными расстрой-ствами, буквально захлёбывающиеся в потоке собственного бронхиального секрета. В больнице имелся лишь один респиратор Emerson и 6 панцирных, или кирасных, респираторов (одна из моделей аппаратов ИВЛ, также создающих отрицательное давление вокруг грудной клетки пациента; основное отличие от рассмотренных выше респираторов заключалось в том, что не всё тело оказывалось помещённым в аппарат, а лишь туловище человека. — Прим. К. Т.). Мы должны были что-то придумать, чтобы избежать невыносимой, но уже вполне реальной ситуации выбора, кого вентилировать, а кого нет, понимая, что число нуждающихся в ИВЛ будет превышать число доступных аппаратов ИВЛ. Каждый пациент должен иметь свой, равный с другими шанс на выживание»*.
При этом Лассен понимал, что имевшиеся аппараты ИВЛ сами по себе не панацея при лечении тяжёлых форм полиомиелита. Опыт прошлых лет показывал: при тяжёлых формах заболевания, сопровождающихся дыхательной недостаточностью и повреждением бульбарных центров, результаты лечения были депрессивными. Тот же Лассен пишет об использовании респираторов в своей клинике в предыдущие годы: «За период с 1934 по 1944 годы кирасные респираторы использовались в 76 случаях, летальность при этом составила примерно 80%, а при сочетании бульбарных и дыхательных расстройств летальность и вовсе составила 94%». Результаты лечения в первый месяц копенгагенской эпидемии 1952 года этим цифрам, к сожалению, соответствовали: 87% больных с сочетанием бульбарных и дыхательных расстройств погибли.
Лассен был авторитарным управленцем: сумев занять свой высокий пост в 38 лет, на обходах он полушутя называл себя императором. Но даже он, понимая масштаб надвигающейся катастрофы, был на грани отчаяния. И когда анестезиолог его больницы Бьорн Ибсен (Bjørn Ibsen) предложил свой метод лечения тяжёлых больных, Лассен был вынужден разрешить ему попробовать. Если бы не исключительные обстоятельства, главврач не стал бы и разговаривать с ним. Почему? А потому что положение анестезиологов в медицинском сообществе в начале 1950-х годов было очень незавидным. Их и к врачам не всегда относили, считая кем-то чуть выше медтехника. Хирурги определяли вид анестезии, анестезиолог же только проводил наркоз. Бьорн Ибсен даже не числился в штате сотрудников больницы: когда нужно было провести наркоз, его приглашали в качестве консультанта. Зарплата его определялась числом выполненных анестезий, 50 датских крон (8 долларов США) за наркоз. Человек, который делал это до Ибсена, вообще не был врачом, а занимался закупками американского медицинского инструментария.
И вот «полуврач» Ибсен предлагает самому «императору» больницы Блегдамс, известному в медицинских кругах далеко за пределами Дании, свой способ лечить дыхательную недостаточность у заражённых вирусом полиомиелита.
Прежде чем приступить к описанию этого способа, нужно рассказать о его патофизиологических предпосылках. В начале эпидемии 1952 года, как, собственно, и во все предыдущие годы, не было однозначного мнения насчёт того, почему у больных с тяжёлыми формами полиомиелита ухудшается состояние. Ведущая гипотеза заключалась в том, что вирус размножался в нервной системе и поражал дыхательные центры — как след-ствие, возникали дыхательные нарушения. В качестве других причин обсуждали также гипоксию, накопление в организме углекислого газа, лихорадку, уремию, но всё-таки разрушение дыхательных нервных центров было главной версией. В отдельных случаях это вело к своего рода терапевтическому нигилизму: если вирусом поражены мозговые структуры, то уже нет смысла в лечении и в том числе в респираторной терапии. Впрочем, результаты статистики только подтверждали подобные выводы.
Бьорн Ибсен, изучая литературу по полио-миелиту, заинтересовался одной статьёй, опубликованной в 1950 году в журнале «Annals of Western Medicine and Surgery»: в ней говорилось об успешном лечении больных полиомиелитом с бульбарными и дыхательными расстройствами в период эпидемии 1949 года в Лос-Анджелесе. Все 73 пациента были тяжёлыми, с дыхательной недостаточностью. Им измеряли дыхательные объёмы, проводили анализы газов крови, разделив всех больных на три группы: первую группу пациентов помещали в респиратор отрицательного давления, второй группе делали механическую вентиляцию с положительным давлением в дыхательных путях (то есть нагнетали воздух в лёгкие — прежде эту методику, как правило, использовали лишь в операционных при общей анестезии), а третьей группе комбинировали оба способа вентиляции. Результаты были однозначны: респираторы типа Drinker не обеспечивают адекватной вентиляции, с ними не удаётся достичь адекватного дыхательного объёма, с ними в крови накапливается углекислый газ и развивается респираторный ацидоз. Только вентиляция с положительным давлением в дыхательных путях или её комбинация с респиратором отрицательного давления обеспечивают адекватную вентиляцию лёгких — как следствие, у больных дыхательная недостаточность ослабевала. Авторам статьи удалось снизить летальность у больных с паралитической формой полиомиелита с 79 до 17%. Ибсен проанализировал эти результаты и предположил, что высокая летальность у пациентов с респираторными нарушениями связана не столько с высоким уровнем вируса в крови или мозге, сколько с недостаточной вентиляцией лёгких и интоксикацией углекислым газом. То есть, чтобы спасти больного, нужно лучше вентилировать лёгкие. Стремясь подтвердить свою догадку, Ибсен побывал на вскрытии нескольких больных и по состоянию их лёгких понял, что адекватная вентиляция могла бы их спасти.
Итак, главврач клиники Лассен разрешил провести клиническую демонстрацию нового способа лечения обречённых заражённых. 26 августа 1952 года Ибсен пришёл в госпиталь, где Лассен уже подготовил для него пациента. Это была 12-летняя девочка Виви Эберт (Vivi Ebert), которая поступила накануне вечером. У неё была тяжёлая форма полиомиелита: парализованы руки и ноги, а также частично дыхательные мышцы. Левое лёгкое едва функ-ционировало из-за избытка скопившейся слизи. Кожа её была синюшного цвета, мокрой и холодной на ощупь, а температура тела 40,2°С. Сначала врач-отоларинголог подместной анестезией выполнил ей трахеотомию. Однако эта процедура заняла очень много времени, Виви страдала от нехватки воздуха и всеми силами противилась процедуре. Как только операция была выполнена, Ибсен установил в трахею трубку с манжетой и начал вручную, с помощью резинового мешка, подключённого к баллону с кислородом, вдувать воздушную смесь в дыхательные пути. Но из-за развившегося бронхоспазма и из-за того, что девочка продолжала сопротивляться, вентиляция не была эффективной. В конце концов Виви Эберт потеряла сознание. В надежде как-то облегчить вентиляцию, Ибсен ввёл ей тиопентал натрия. Присутствовавшие врачи начали покидать палату, полагая, что эксперимент не удался и пациентка вскоре должна умереть. Но после введения тиопентала девочка расслабилась, перестала сопротивляться ручной вентиляции, исчез бронхоспазм. Ибсен удалил слизь из дыхательных путей и продолжил вентилировать ребёнка наполненными кислородом мехами. Вернувшиеся спустя некоторое время врачи увидели следующую картину: вполне живая девочка спокойно лежала в постели, а Ибсен мешком вдувал в неё воздушную смесь. Кожа Виви была розовой, а экскурсия грудной клетки — симметричной. Вскоре и сознание её восстановилось. Эксперимент удался, а Виви Эберт прожила ещё почти 20 лет.
Ибсен смог доказать, что, во-первых, в крови пациентов с дыхательной недостаточностью слишком много углекислого газа, даже если уровень кислорода остаётся нормальным. А во-вторых, есть связь между увеличением содержания углекислого газа в крови и симптомами, которые наблюдались у больных с нарастающей дыхательной недостаточностью. Повышение артериального давления, повышенное потоотделение, кожа влажная и холодная на ощупь — всё это считалось следствием избыточного размножения вируса в крови. Тем не менее симптомы ослабели, когда у Виви Эберт увеличили частоту вентиляции (а значит, и частоту дыхания девочки), тем самым уменьшив содержание CO2 в крови, что подтвердилось лабораторными анализами.
Вскоре, правда, Ибсен столкнулся с другой проблемой: снижение содержания CO2 в крови привело к падению артериального давления, развились признаки шока. Но и с этим удалось справиться, проведя инфузию крови и поддерживая уровень CO2 в крови в нормальных пределах. Ибсен писал, что состояние больной удалось улучшить с помощью средств, которые обычно использует анестезиолог в своей повседневной работе в операционной: обеспечение проходимости дыхательных путей (трахеотомия и очищение дыхательных путей от слизи), вспомогательная вентиляция лёгких с положительным давлением в дыхательных путях, лечение шока инфузией крови.
Эксперимент стал поворотным в истории медицины: впервые анестезиолог применил свои методы работы за пределами операционной, в терапевтической палате. Ведь, действительно, датский анестезиолог не изобретал трахеотомию, вспомогательную вентиляцию лёгких под положительным давлением и методы лечения шока — всё это было давно известно и широко использовалось, но использовалось для хирургических больных во время операций на короткий период времени. Заслуга Ибсена состояла в том, что он правильно определил причину тяжёлого состояния больных полиомиелитом и причину их смерти — гиповентиляция и общее отравление углекислым газом, которых можно было избежать адекватной вентиляцией.
Ну а дальше на первый план вышел Лассен, в полной мере проявивший талант организатора. Чтобы продолжить необходимую для выживания вентиляцию, девочку Виви поместили в респиратор отрицательного давления. И здесь случилось то, чего можно было ожидать, если вспомнить статистику лечения тяжёлых форм полиомиелита: в панцирном респираторе у больной вновь начали появляться симптомы отравления углекислым газом. Когда ребёнок вновь впал в кому, Ибсен возобновил ручную вентиляцию мешком, что позволило стабилизировать состояние девочки. Лассен и его команда осознали следующее: 1) респираторы отрицательного давления неэффективны при тяжёлых формах дыхательной недостаточности, сопровождающихся параличом дыхательной мускулатуры, 2) обеспечить адекватную вентиляцию таким больным можно лишь ручной вентиляцией с положительным давлением в дыхательных путях (то есть нагнетая воздух в лёгкие), как это продемонстрировал Ибсен. Но на поддержку только одного больного с параличом диафрагмы уходило в среднем от двух недель до трёх месяцев, а количество таких больных увеличивалось с каждым днём.
Первым делом Лассен разделил всех поступающих тяжёлых больных на четыре потока: 1) нуждающиеся в трахеотомии и вентиляции с положительным давлением (наиболее тяжёлая группа пациентов с накопившейся слизью в верхних дыхательных путях, неэффективным кашлем, невозможностью глотать, нарастающей дыхательной недостаточностью), 2) нуждающиеся только в трахеотомии в дополнение к постуральному дренажу и питательному зонду — у этих пациентов вентиляция нормальная, но отсутствует глотание и кашлевой рефлекс, 3) нуждающиеся только в респираторе отрицательного давления — это больные просто с дыхательной недостаточностью, без скопления секрета в дыхательных путях, 4) те, кто не мог нормально глотать, но у кого лёгкие нормально вентилировались, у кого в дыхательных путях не скапливалась слизь, — они нуждались в питательном зонде и постуральном дренаже. Большинство пациентов с тяжёлой формой полиомиелита, согласно записям Лассена, относились именно к первой группе.
Далее была разработана стандартная схема ручной вентиляции мешком, основанная на демонстрации Ибсена. Воздушная смесь 50% O2 : 50% N2 через увлажнитель подавалась к эндотрахеальной трубке, выдыхаемый CO2 абсорбировался натронной известью. Скорость потока воздушной смеси составляла 5—10 л/мин. Позднее схему усовершенствовали, убрав натронную известь (она попадала в дыхательные пути) и добавив специальный клапан выдоха, чтобы углекислый газ сразу выделялся в окружающую атмосферу (что, в свою очередь, потребовало увеличить скорость вдыхаемой газовой смеси). Разработанная схема вентиляции больных была дешева и проста в сборке, и, что самое замечательное, её использование не требовало специальных навыков. Именно поэтому удалось решить проблему вентиляции одновременно большого числа больных.
Уже через восемь дней после успешного эксперимента Ибсена с девочкой Виви в больнице было организовано три новых отделения, в каждом по 35 коек. Тогда их назвали станциями мониторинга, сегодня мы бы говорили об отделениях интенсивной терапии. В них помещали всех пациентов с нарушенным дыханием, которых наблюдала целая команда врачей, состоящая из анестезиолога, эпидемиолога, ЛОР-врача, врача лабораторной диагностики; позднее к ним присоединились врач-физиотерапевт и врач-рентгенолог. Были сформулированы чёткие критерии госпитализации больных в эти палаты: 1) дыхательная недостаточность, 2) паралич мышц шеи и невозможность глотания, 3) восходящий, быстро нарастающий паралич скелетной мускулатуры, который очень быстро может перейти в паралич дыхательной мускулатуры. Первоначально трахеотомию выполняли под местной анестезией, но из-за большого числа осложнений, возникающих при таком способе, было решено проводить операцию под общей анестезией с предварительной оротрахеальной интубацией (то есть с предварительным введением дыхательной трубки в трахею через рот).
У каждого больного каждые 5 минут измеряли артериальное давление, частоту пульса и частоту дыхания, а у вентилируемых больных измеряли также кислотность крови, содержание в ней CO2 и O2 и содержание CO2 в выдыхаемом воздухе. Эти показатели оценивались на ежедневном обходе, в котором участвовали все врачи станций мониторинга. Так же регулярно проверяли уровень гемоглобина и других белков в крови, и так же регулярно оценивали показатели, характеризующие работу печени и почек. Наконец, на относительно раннем этапе лечения начиналась профилактика пролежней, дыхательные упражнения и физиотерапевтические мероприятия, что заметно повышало шансы на успех лечения.
Как уже сказано выше, постоянно работающих анестезиологов в инфекционной больнице на тот момент не было, и во всём Копенгагене их было всего двадцать. А нужны были сотни — чтобы вентилировать больных, своевременно очищать дыхательные пути от слизистого секрета, лечить шок и, в конце концов, проводить общую анестезию при трахеотомии. Поэтому вновь было принято нестандартное решение: позвать на помощь студентов медицинского и стоматологиче-ского факультетов. Перед началом вентиляции каждого тренировали не более 10 минут, смена длилась 6 часов, таким образом, на каждого больного требовалась команда из 4 человек, чтобы обеспечить круглосуточную ручную вентиляцию. Впрочем, это не было волонтёрством в чистом виде, за смену каждый студент получал небольшие деньги. В среднем ежесуточно 250 студентов наравне с 35—40 врачами и 260 медсёстрами работали в новых отделениях. На пике эпидемии до 75 больных вентилировались вручную. На протяжении многих недель и месяцев студенты, сменяя друг друга, круглосуточно выдавливали из резинового мешка воздух в дыхательные пути больных, давая им шанс выжить. Посчитано, что к концу эпидемии было задействовано более 1500 студентов-медиков, которые проработали 165 000 часов.
В апреле 1953 года Лассен подвёл итоги пандемии полиомиелита в Копенгагене. За первый месяц эпидемии летальность составила 87% (из 31 пациента, требовавшего специальную респираторную терапию, погибло 29 человек). После внедрения ручной вентиляции мешком и реорганизации работы госпиталя летальность снизилась до 38% (из 300 пациентов с тяжёлой формой дыхательной недостаточности и бульбарными расстройствами выздоровело 186 человек). Это был однозначный успех.
Бьорна Ибсена считают отцом современной интенсивной терапии, а некоторые европейские анестезиологи называют 26 августа — день, когда он предложил использовать вентиляцию с положительным давлением за пределами операционной — «днём Бьорна Ибсена». С того времени по всему миру в больницах стали организовывать отделения интенсивной терапии, в которые начали приходить анестезиологи, ставшие врачами анестезиологами-реаниматологами.
В 1953 году шведская компания Engstrom сконструировала аппарат ИВЛ, который создавал в дыхательных путях положительное давление при вдохе — врачи в шутку прозвали эти аппараты «механическими студентами». Именно «механические студенты» стали, по сути, прототипами современных аппаратов ИВЛ, принципиально отличающихся от преж-них «железных лёгких». Но даже целый парк наисовременнейших устройств ИВЛ — ничто без опытных рук врача-реаниматолога и его коллег.
В апреле 2020 года на обложке журнала «Time», обойдя глав государств, титанов индустрии и икон поп-культуры, впервые появился анестезиолог — врач интенсивной терапии критических состояний!
Прошло три месяца. Мир по-прежнему во власти COVID-19. Вирус, вызвавший эту эпидемию, не отступил, и он по-прежнему не признаёт ни рангов, ни титулов. И если вирус поражает кого-то, то надеяться этот кто-то сегодня, как и семьдесят лет назад, может только на врача — профессионала своего дела, человека, который способен в экстремальных условиях принять верное решение, проявить наблюдательность, клиническое мышление и изобретательность. Медицина сегодня из точной цифровой науки, которой она пытается быть последние десятилетия, — пускай и ненадолго — вновь становится искусством.
СЛОВАРИК К СТАТЬЕ
Бронхоспазм — сужение просвета мелких бронхов и бронхиол; возникает при различных заболеваниях органов дыхания.
Бульбарные расстройства (или бульбарный синдром) возникают при поражении языкоглоточного, блуждающего и подъязычного нервов, которые отходят от продолговатого мозга. Эти нервы управляют мышцами рта, глотки, гортани, поэтому при бульбарном синдроме нарушается речь, становится трудно глотать и дышать.
Гипоксия — пониженное содержание кислорода в организме или в отдельных тканях.
Дыхательный объём — объём воздуха, проходящего через лёгкие.
Натронная известь — смесь едкого натра NaOH и гашёной извести Ca(OH)2, поглощающая влагу и углекислый газ.
Постуральный дренаж (или дренаж положением тела) — комплекс процедур для отвода избытка бронхиального секрета из лёгких. Больной принимает такую позу, чтобы мокрота стекала к большим бронхам и трахее, где находится особенно много кашлевых рецепторов и откуда мокроту будет легче выкашливать.
Респираторный ацидоз — смещение кислотно-щелочного баланса организма в сторону увеличения кислотности (то есть увеличения pH), возникающее при недостаточной вентиляции лёгких или при вдыхании воздуха с повышенным уровнем углекислого газа.
Тиопентал натрия — средство для неингаляционного наркоза ультракороткого дей-ствия. Применяется при непродолжительных хирургических вмешательствах.
Трахеотомия — хирургическая операция, при которой в трахею вводят трубку, помогающую человеку дышать, если у него по каким-то причинам (из-за отёка, спазма и пр.) возникла непроходимость верхних дыхательных путей.
Уремия — общее отравление организма при почечной недостаточности, когда почки плохо выводят продукты обмена веществ и плохо поддерживают водно-солевой и кислотно-щелочной баланс в крови.
Экскурсия грудной клетки — разница окружности грудной клетки при вдохе и выдохе. Несимметричная экскурсия, или отставание в дыхании одной половины грудной клетки от другой, говорит о каком-то лёгочном заболевании.
Эндотрахеальную трубку (её вводят через рот в трахею во время интубации) используют для искусственной вентиляции лёгких, при реанимации, для удаления скопившейся мокроты.
