Fizjologiczne podstawy oczyszczania dróg oddechowych – rola urządzenia SIMEOX w leczeniu zaburzeń klirensu śluzowego

24 kwietnia w czeskim mieście Hradec Kralove odbyło się spotkanie „Europejski stół dyskusyjny – Nowe standardy leczenia chorób płuc”. Udział w wydarzeniu wzięli eksperci ze Szwajcarii, Czech, Słowacji i Polski. Wydarzenie zgromadziło uznanych specjalistów w dziedzinie pulmonologii, którzy podzielili się najnowszymi osiągnięciami i doświadczeniami w zakresie diagnostyki oraz terapii chorób układu oddechowego. Spotkanie miało charakter multidyscyplinarny i umożliwiło wymianę wiedzy zarówno na temat aktualnych wyzwań klinicznych, jak i innowacyjnych rozwiązań technologicznych, ze szczególnym uwzględnieniem nowych standardów leczenia przewlekłych i ostrych schorzeń płuc.

Wykład prof. Claudio Rabeca z Lausanne był poświęcony aktualizacji wiedzy dotyczącej fizjologii klirensu śluzowego oraz przedstawieniu nowatorskiego urządzenia SIMEOX, zaprojektowanego w celu wsparcia pacjentów z trudnościami w eliminacji wydzieliny z dróg oddechowych.

Fizjologiczne mechanizmy ochrony dróg oddechowych

Układ oddechowy to nie tylko „rura” służąca do przepływu powietrza. Jest on złożonym systemem komunikacji z otoczeniem, a przez to narażony na szereg czynników egzogennych – mikroorganizmy, pyły, cząstki stałe oraz zanieczyszczenia. Mimo tej ekspozycji, dystalne części płuc muszą pozostać sterylne, co wymaga skutecznych mechanizmów ochronnych. Na efektywność tej ochrony składają się trzy filary:

1. Produkcja śluzu (mucus production),
2. Aktywność rzęsek (cilia activity),
3. Odruch kaszlu (cough reflex).

Współdziałanie tych trzech elementów umożliwia wychwytywanie, transport oraz eliminację niepożądanych cząstek i mikroorganizmów, minimalizując ryzyko infekcji i przewlekłego stanu zapalnego.

Rola śluzu i jego właściwości

Śluz, produkowany głównie przez gruczoły podśluzówkowe, odgrywa podwójną rolę – chroni nabłonek dróg oddechowych oraz ułatwia wychwytywanie i usuwanie cząstek z otoczenia. Kluczowe znaczenie mają właściwości reologiczne śluzu: jego lepkość i elastyczność są regulowane przez białka (głównie mucyny) oraz składniki elektrolitowe. Zmiana tych parametrów, typowa dla wielu chorób przewlekłych (np. mukowiscydoza, POChP, rozstrzenie oskrzeli), prowadzi do zwiększenia lepkości i upośledzenia transportu śluzowo-rzęskowego, czego następstwem jest narastające ryzyko obturacji dróg oddechowych, infekcji oraz progresji choroby.

Warto podkreślić, że śluz jest również konieczny do prawidłowego nawilżenia i ochrony nabłonka, a także do mechanicznego usuwania cząstek – jego obecność jest więc zjawiskiem fizjologicznym, jednak jego nadmiar lub zaburzenia jakości mogą prowadzić do poważnych powikłań.

Transport rzęskowy i odruch kaszlu

Transport śluzowo-rzęskowy polega na aktywnej pracy rzęsek nabłonka dróg oddechowych, które „przesuwają” warstwę śluzu ku górnym drogom oddechowym. Dysfunkcja rzęsek lub upośledzenie ich ruchu (np. pierwotna dyskineza rzęsek, przewlekłe zapalenia) prowadzi do stagnacji wydzieliny.

Odruch kaszlu jest natomiast wieloetapowym procesem, na który składa się:

• faza podrażnienia receptorów,
• głęboki wdech (inflacja płuc),
• kompresja z zamknięciem głośni,
• faza wydechowa z gwałtownym otwarciem głośni i wyrzutem powietrza.

Istotnym predyktorem ryzyka infekcji i powikłań u chorych z zaburzeniami nerwowo-mięśniowymi jest szczytowy przepływ wydechowy w czasie kaszlu (peak cough flow, PCF). Wartości <240 l/min wiążą się z istotnie wyższym ryzykiem infekcji i niewydolności oddechowej.

Patofizjologia upośledzonego oczyszczania dróg oddechowych

Do zaburzeń klirensu śluzowego dochodzi w wyniku:

• nadprodukcji lub zmian jakościowych śluzu,
• dysfunkcji rzęsek,
• nieefektywnego lub zniesionego kaszlu.

Dodatkowo, obecność sztucznej drogi oddechowej (intubacja, tracheotomia) znosi mechanizmy ochrony górnych dróg oddechowych. Można wyróżnić dwa zasadnicze mechanizmy zaburzeń: proksymalny (osłabienie kaszlu, typowe dla chorych z chorobami nerwowo-mięśniowymi) oraz dystalny (związany z jakością śluzu i transportem rzęskowym, charakterystyczny dla POChP, rozstrzeni oskrzeli, mukowiscydozy).

Diagnostyka zaburzeń oczyszczania dróg oddechowych

Ocenę obciążenia wydzieliną prowadzi się przez analizę ilości i jakości plwociny, badanie fizykalne (osłuchiwanie, perkusja), techniki obrazowe (poszukiwanie zalegania śluzu, zatorów, niedodmy), a także pomiary parametrów przepływu oddechowego, takich jak PCF. W wybranych przypadkach konieczna może być bronchoskopia, jednak najczęściej stosuje się nieinwazyjne metody wsparcia oczyszczania.

Przegląd metod wspomagania oczyszczania dróg oddechowych

W leczeniu upośledzonego klirensu śluzowego stosuje się różnorodne techniki i urządzenia. Klasyczne podejścia obejmują manualną insuflację i ekssuflację, wentylację nieinwazyjną (NIV), ćwiczenia oddechowe zwiększające objętość płuc, urządzenia wibracyjne (np. PEP, flutter), a także nowoczesne metody oscylacyjne oraz techniki wysokoprzepływowej tlenoterapii donosowej.

Szczególne miejsce wśród nowoczesnych rozwiązań zajmuje metoda okresowej intrapulmonalnej deflacji, wdrożona w urządzeniu SIMEOX. Technika ta polega na cyklicznym generowaniu ujemnego ciśnienia o częstotliwości ok. 12 Hz w fazie wydechu, co powoduje zmiany właściwości reologicznych śluzu i umożliwia skuteczniejsze przesuwanie oraz eliminację wydzieliny nawet z dystalnych obszarów płuc.

SIMEOX – zasada działania i zastosowanie kliniczne

SIMEOX to urządzenie, które w sposób nieinwazyjny wspiera oczyszczanie dróg oddechowych, oddziałując zarówno na śluz w oskrzelach proksymalnych, jak i dystalnych. Dzięki precyzyjnie sterowanym cyklom podciśnienia generowanym tylko podczas wydechu, dochodzi do rozluźnienia struktur śluzowych i ułatwienia ich transportu bez konieczności dużego wysiłku ze strony pacjenta.

W praktyce klinicznej SIMEOX okazało się szczególnie przydatne u pacjentów z:

• zaawansowaną obturacją,
• rozstrzeniami oskrzeli,
• mukowiscydozą,
• przewlekłym zapaleniem oskrzeli,
• pacjentów z niewydolnością oddechową oraz silnie ograniczoną tolerancją wysiłku.

Urządzenie jest intuicyjne w obsłudze – pacjent, po krótkim instruktażu, jest w stanie samodzielnie wykonywać sesje zabiegowe (zazwyczaj 2 razy dziennie, każda trwa 15-20 minut, podzielona na cykle oddechowe z przerwami). Brak konieczności aktywnej współpracy i niska męczliwość czynią SIMEOX idealnym rozwiązaniem także dla osób w podeszłym wieku i z istotną dusznością.

Przypadek kliniczny – zastosowanie SIMEOX w trudnym przypadku rozstrzeni oskrzeli

W drugiej części wykładu prof. Rabec przedstawił szczegółowo historię pacjenta 47-letniego, niepalącego, bez istotnych czynników ryzyka, z rozpoznanymi rozstrzeniami oskrzeli na tle angioneurotycznym. W przebiegu choroby dochodziło do licznych zaostrzeń infekcyjnych, epizodów krwioplucia, a nawet konieczności embolizacji naczyń.

W szczycie zaostrzenia w 2024 roku, mimo wdrożenia leczenia antybiotykami, intensywnej fizjoterapii, terapii urządzeniami wibracyjnymi, NIV oraz wentylacji perkusywnej, stan chorego ulegał dalszemu pogorszeniu, a oczyszczanie dróg oddechowych pozostawało nieskuteczne.

Zastosowanie SIMEOX przyniosło szybkie efekty – już po dwóch dniach pacjent wykonywał zabiegi samodzielnie, a po 6 tygodniach uzyskano spektakularną poprawę w obrazie TK klatki piersiowej – wyraźne zmniejszenie liczby i rozległości czopów śluzowych, zarówno w oskrzelach głównych, jak i dystalnych. Towarzyszyła temu istotna poprawa duszności (MMRC z 4 na 2-3), ustąpienie niewydolności oddechowej i możliwość powrotu do domu z urządzeniem.

Czopy śluzowe – znaczenie kliniczne i konsekwencje

Czopy śluzowe (mucus plugs) powstają wskutek zwiększonej produkcji oraz lepkości śluzu, przy jednoczesnym upośledzeniu mechanizmów jego usuwania. Są one widoczne w badaniach obrazowych jako ogniska niedodmy lub przewężenia oskrzeli i mają kluczowy wpływ na wzrost oporu w drogach oddechowych, zjawisko pułapki powietrznej, pogorszenie wymiany gazowej oraz hipoksemię.

Usunięcie czopów śluzowych pozwala nie tylko na poprawę saturacji, ale także redukcję liczby zaostrzeń, poprawę parametrów czynnościowych (FEV1 nawet o 200-300 ml, co jest wartością nieosiągalną w monoterapii lekami rozszerzającymi oskrzela) oraz ogólną poprawę jakości życia. Warto dodać, że nawet u 1/3 chorych z rozedmą wykrywa się bezobjawowe czopy śluzowe, mające istotny wpływ na funkcję płuc.

Najnowsze badania (Diaz et al., JAMA) wykazały ścisłą korelację pomiędzy liczbą segmentów płuc objętych czopami śluzowymi a śmiertelnością w populacji chorych na POChP.

Podsumowanie i wnioski

Oczyszczanie dróg oddechowych jest procesem kluczowym zarówno w ostrej, jak i przewlekłej opiece nad pacjentem pulmonologicznym. Wiedza na temat mechanizmów zaburzeń klirensu śluzowego pozwala na wdrożenie optymalnych metod leczenia, dostosowanych do lokalizacji problemu (proksymalnie – wsparcie odruchu kaszlu, dystalnie – poprawa reologii śluzu i transportu rzęskowego).

SIMEOX to innowacyjne narzędzie, które poprzez fizjologiczne, nieinwazyjne oddziaływanie pozwala na skuteczne oczyszczanie zarówno centralnych, jak i obwodowych partii drzewa oskrzelowego. Urządzenie wyróżnia się szybkością działania, skutecznością, minimalnym obciążeniem dla pacjenta oraz prostotą użytkowania, co czyni je atrakcyjnym rozwiązaniem w populacji chorych z przewlekłymi chorobami obturacyjnymi i niewydolnością oddechową, a także w przypadkach opornych na klasyczne metody fizjoterapii oddechowej.

Źródło: PhysioAssist – SIMEOX Round table 24.04.2025, Hradec Králové

Nagranie ze spotkania: