studiile timpurii privind schimbul de gaze în timpul respirației lichide au început cu scopul principal de a dezvolta un mijloc de evacuare de urgență submarină prin respirația Salinei ca mediu respirat având o presiune parțială minimă a azotului. Respirația aerului la presiuni hiperbare ar expune scafandrul la presiuni parțiale foarte mari de azot și la un risc semnificativ de boală de decompresie. Lucrul timpuriu cu ventilația lichidă (1) a arătat că hipercapnia a fost cea mai semnificativă limitare a respirației lichide cu soluție salină datorită solubilității sale scăzute de dioxid de carbon.

la începutul anilor 1990, mai multe grupuri au adus respirația lichidă în domeniul clinic al tratamentului bolilor pulmonare folosind perfluorocarburi (PFC) cu solubilitate sporită a CO2 pentru a oferi o nouă strategie pentru tratamentul sindromului de detresă respiratorie (RDS). Limitările de spațiu împiedică o discuție detaliată a tuturor referințelor importante. Studiul lui Kandler și al colegilor (2) în acest număr al American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (PP.31-35) aduce tehnologia PFC la cel mai mare nivel de sofisticare. O scurtă discuție a metodelor de administrare a PFC ajută la ilustrarea importanței unei abordări de livrare a aerosolilor.

un pas pozitiv semnificativ a fost utilizarea schimbului de gaze asociat PFC (3), denumit acum ventilație lichidă parțială (PLV). Un volum de PFC echivalent cu capacitatea reziduală funcțională normală (30 ml/kg) este instilat în trahee cu o ventilație de gaz reglată în volum suprapusă (fracție de oxigen inspirat = 1,0). În prezența leziunilor pulmonare, schimbul de gaze este îmbunătățit în timpul PLV (4-7) datorită efectelor combinate ale tensiunii superficiale reduse și livrării îmbunătățite a O2 în zonele edematoase ale plămânului. Aceste studii au evaluat eficiența schimbului de gaze folosind măsuri ale eficienței schimbului de O2 și CO2, cum ar fi PaO2 , PaCO2 și AaPo 2. Folosind tehnica de eliminare a gazelor inerte multiple în plămânul normal, limitările schimbului de gaze se datorează creșterii șuntului și creșterii aAPco 2 care rezultă din solubilitatea scăzută a CO2 în PFC (8). Cu volumele mari de PFC în PLV, schimbul de CO2 se deteriorează datorită limitării difuziei prin stratul de fluid PFC (9).

o complicație a PLV rezultă din densitatea mare a PFC, care este distribuită predominant în regiunile dependente ale plămânului (10). Deși gazul este distribuit în toate regiunile pulmonare, s-a găsit mai multă ventilație în regiunile nedependente. Astfel, PLV poate funcționa printr-o redistribuire combinată a fluxului sanguin și a ventilației către regiunile nondependente care servesc la îmbunătățirea potrivirii volumului alveolar/debitului cardiac (va/Q) în regiunile nondependente ale plămânului.

utilizarea creativă a unor cantități mici de PFC poate prezenta consecințe terapeutice similare sau superioare. Utilizarea PFC vaporizat (molecule individuale în faza gazoasă) a fost descrisă de Bleyl și colegii săi (11). Acești investigatori au introdus perfluorohexanul (ales pentru presiunea optimă a vaporilor, 177 mm Hg) prin două vaporizatoare în serie la oile rănite de acid oleic. Ei au arătat o îmbunătățire a oxigenării în timpul intervalului de tratament. Această îmbunătățire a fost susținută după faza de tratament. Nivelurile arteriale de vârf Po 2 au fost atinse la 2 ore după încheierea perioadei de tratament, fără PFC rezidual. observația importantă a fost că PFC vaporizat a avut un efect semnificativ în îmbunătățirea stării animalelor fără a necesita introducerea unui volum mare de PFC lichid în plămâni. Aceste constatări au arătat că proprietățile de reducere a tensiunii superficiale ale PFC ar putea fi furnizate prin introducerea PFC sub formă de vapori.

cel mai recent pas inovator al lui Kandler și al colegilor din acest număr al revistei este utilizarea nouă a aerosolilor (picături mici de PFC în faza gazoasă) pentru a crește conținutul de PFC în gazul inspirat (2). Această abordare permite livrarea unui volum mai mare de PFC pe suprafața pulmonară decât cu vaporizarea, introducând în același timp un volum mai mic de PFC decât cu ventilația lichidă completă sau parțială. Un avantaj major al aerosolilor este că PFC este livrat pe suprafața alveolară într-o manieră relativ uniformă, fără distribuția dependentă de densitate a PFC în regiunile dependente ale plămânilor. Acest studiu a evaluat efectul PFC aerosolizat (FC77) cu un model pulmonar de purcei epuizat de surfactant. Autorii au comparat aerosol-PFC cu alte trei moduri de ventilație: PLV la capacitate reziduală funcțională (FRC), PLV la volum pulmonar scăzut și ventilație obligatorie intermitentă și au arătat că aerosol–PFC a oferit cel mai bun schimb de gaze și a îmbunătățit conformitatea dinamică. PaO2 maxim a fost găsit în grupul aerosol–PFC până la 6 ore după terminarea tratamentului. Îmbunătățirea schimbului de gaze a fost la fel de eficientă ca PLV și a persistat mai mult timp. Nu s-au observat efecte adverse cu PFC aerosolizat.

un avantaj semnificativ atât al metodelor vaporizate, cât și al celor aerosolizate față de PLV este distribuția mai uniformă a reducerii tensiunii superficiale, independentă de distribuția dependentă de densitate a PFC în timpul PLV. Cu toate acestea, metoda Kandler (2) are avantaje semnificative care o diferențiază de vaporizarea uniformă ca o îmbunătățire a modului de administrare a PFC. în primul rând, metoda de administrare a aerosolului nu are același potențial de leziuni pulmonare. În al doilea rând, există un avantaj considerabil pentru acceptabilitate și ușurința de utilizare pentru tratamentul plămânilor răniți în mediul de îngrijire critică. Va fi necesară o pregătire minimă pentru ca personalul să administreze în siguranță și competent PFC aerosolizat. În plus, echipamentul va rămâne simplu de utilizat și ieftin, ceea ce sporește accesibilitatea tehnicii. În al treilea rând, simplitatea echipamentului și ușurința utilizării fac ca această terapie să fie mai portabilă, extinzându-și potențial utilizarea în afara unității de terapie intensivă. În al patrulea rând, spre deosebire de vaporizare, această metodă nu este limitată de presiunea de vapori a PFC care este utilizată. Prin urmare, mai multe tipuri de PFC ar putea fi potrivite, probabil specifice anumitor leziuni pulmonare. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a evalua această modalitate promițătoare de tratament și pentru a optimiza eficiența acesteia. Este posibil ca Kandler și colegii săi să fi simplificat administrarea PFC până la punctul în care vom vedea un interes reînnoit în utilizarea acestor substanțe chimice pentru a trata plămânii răniți acut.