Респираторный стимул (drive) определяется как интенсивность выходных сигналов респираторных центров во время дыхания, следовательно респираторный стимул подвержен влиянию кортикальных и химических механизмов обратной связи. Во время непроизвольного акта дыхания химическая обратная связь, что в первую очередь опосредованно уровнем СО2, является основной детерминантой респираторного стимула. Путешествие респираторного стимула проходит через нейронные пути до респираторных мышц, которые запускают процесс дыхания и генерируют инспираторный поток (путь генерации инспираторного потока). В норме путь генерации инспираторного потока интактен и, тем самым, для него достаточно скорости увеличения объема, что выражается средним инспираторным потоком, который, в свою очередь, определяет доставленный объем. В этом обзоре авторы объясняют патофизиологию нарушений респираторного стимула путем анализа ответа респираторных центров на изменения парциального давления углекислого газа в артериальной крови (РаСО2).
Как высокий, так и низкий респираторный стимул ассоциированы с несколькими неблагоприятными эффектами у критически больных пациентов. И очень важно понимать, что именно оказывает влияние на респираторный стимул. Изменения респираторного стимула могут быть объяснены, принимая во внимание сразу несколько факторов: (1) вентиляционные потребности, что диктуется активизацией респираторных центров на СО2 (путь головного мозга); (2) актуальный ответ на СО2 (путь вентиляции) и (3) метаболическая гипербола. При критических состояниях множество механизмов оказывают свое влияние на пути головного мозга и вентиляции, как, впрочем, и на метаболическую гиперболу, что ведет к тяжелым нарушения респираторного стимула.
У критически больных пациентов путь генерации инспираторного потока неизменно нарушается на различных уровнях. Следовательно, средний инспираторный поток и доставленный объем не соответствуют респираторному стимулу, а принимая во внимание СО2, актуальная вентиляцию меньше вентиляторных потребностей, что ведет к диссоциации между головным мозгом и путем вентиляции.
Так как метаболическая гипербола является одной из двух переменных, что определяют РаСО2 (к тому же это путь вентиляции), ее движения вверх и вниз увеличивают или снижают респираторный стимул. Механическая вентиляция непрямым способом влияет на респираторный стимул путем модификации уровней РаСО2 через изменения различных параметров пути вентиляции и метаболической гиперболы. Пониманием различных факторов, что модулируют респираторный стимул непосредственно у кровати пациента, может обогатить клиническую оценку и менеджмент как пациента, так и вентилятора.