Категория: ИВЛ

Опубликовано: 20 сентября 2013

Искусственный нос пассивно увлажняет вдыхаемый газ, собирая влагу и тепло из выдыхаемого больным газа и возвращая их во вдыхаемый газ во время следующего вдоха. Эти приспособления являются привлекательной альтернативой нагреваемым увлажнителям, так как работают пассивно (они не требуют затрат элек­тричества или тепла) и сравнительно дешевы. В ряде лабораторных испытаний было показано, что искусственные носы могут добавлять 22-28 мг воды на 1 л газа. Сопротивление и мертвое пространство этих приспособлений могут создавать проблемы, поскольку увеличивают работу дыхания и требуют повышения минутно­го объема вентиляции. Объем мертвого пространства искусственного носа выступа­ет на первый план при малом дыхательном объеме. Недавно вновь возродился инте­рес к применению искусственного носа при проведении искусственной вентиляции легких. Хотя самые высокопроизводительные приспособления могут обеспечить абсолютную влажность до 30 мг/л, эффективность искусственного носа остается ниже, чем у нагреваемого увлажнителя. Если искусственный нос применяется при длительной ИВ Л, следует регулярно контролировать качество увлажнения (оцени­вать вязкость секрета, выявлять слепки бронхов, слизистые пробки). При появле­нии признаков недостаточного увлажнения вдыхаемого Газа необходимо заменять искусственный нос на нагреваемый увлажцитель. Кроме того, в некоторых клини­ческих ситуациях применение искусственного носа противопоказано.

Контур респиратора

Типичный контур респиратора состоит из компонентов, осуществляющих подачу газа от аппарата к больному и сброс выдыхаемого газа в атмосферу. Помимо проведения газа в контуре происходит обработка вдыхаемого газовой смеси — ее фильтрация и увлажнение, о чем было сказано выше. Некоторые контуры можно стерилизовать и использовать повторно, но большинство моделей являются одноразовыми.

Компрессионный объем

Компрессионный объем зависит от внутреннего объема респиратора, объема увлаж нителя, шлангов и трубок контура. Компрессионный объем системы является функ цией объема контура, эластичности материала шлангов и давления в контуре пр вентиляции. Компрессионный объем контура не доходит до больного, но станови ся клицически значимым только при высоком давлении.и малом дыхательном объе ме. Объем, проходящий через клапан выдоха респиратора, содержит в себе выдох­нутый пациентом объем и объем газа, сжатого в контуре респиратора. Если изм рять объем непосредственно у дыхательных путей больного, то объем выдоха показанный респиратором, может превзойти реальный дыхательный объем на вели­чину сжимаемого объема. Некоторые современные модели микропроцессоров, ко­торыми снабжены респираторы, корригируют объем, вычитая из него сжимаемый объем контура.

Компрессионный объем часто выражают как компрессионный фактор, который вычисляют делением компрессионного объема на соответствующее вентиляцион­ное давление. Если известен компрессионный фактор, то сжимаемый объем может быть вычислен умножением фактора на вентиляционное давление. Поступающий в легкие дыхательный объем равен объему, прошедшему через клапан выдоха, ми­нус компрессионный объем:

V_T = У_техЬ-(факторх(Р1Р-РЕЕР)),

где Vjexh - - объем, прошедший через клапан выдоха, a V_T — дыхательный объем с поправкой на компрессионный объем.

Учет компрессионного объема важен по нескольким причинам. Главная из них заключается в уменьшении реального дыхательного объема, доставляемого в легкие больного. Кроме того, недоучет компрессионного объема приводит к завышению расчетной величины растяжимости легких. Величина компрессионного объема кон­тура влияет также на результат измерения ауто-ПДКВ: ауто - ПДКВ = (Crs + Cps)/Crs х измеренный уровень ауто - ПДКВ

где Crs — величина растяжимости дыхательной системы, Cps — растяжимость кон­тура больного. Величина компрессионного объема влияет и на измерение парциаль­ного давления двуокиси углерода (Рсо₂) в смешанном выдыхаемом газе, поэтому для точного расчета надо ввести в него следующую поправку:

Рё_С02 =Pexh_C02x(V_Texh/V),

где Рёсо₂ ~~ парциальное давление двуокиси углерода в смешанном выдыхаемом газе, a Pexh_Co₂ ~~ измеренное парциальное давление Р_Со₂^в выдыхаемом газе (включая газ, сжатый в контуре респиратора). Компрессионный объем не влияет на измерение потребления кислорода и продукции двуокиси углерода.

Категория: ИВЛ

Опубликовано: 20 сентября 2013

Медицинские газы, поступающие в дыхательные пути пациента, должны быть под­готовлены так же качественно, как и воздух при естественном дыхании (рис. 7-1). Если их температура и влажность оказываются недостаточными, то возникает де­фицит влажности. И наоборот, если температура и влажность газа превышают нор­му, то возникает перегрузка жидкостью и больной испытывает дискомфорт. Вды­хаемый газ, поступающий в трахею в обход верхних дыхательных путей по эндо-трахеальной или трахеостомической трубке, должен быть нагрет до температуры 32-34 °С при относительной влажности 95-100 %.

Нагреваемые увлажнители

Увлажнители производят молекулярную воду (водяной пар). Нагреваемые увлаж­нители способны согревать до температуры тела и увлажнять на 100 % большие по­токи вдыхаемого газа. Существуют проточные, каскадные, фитильные и паровые увлажнители. Уровень воды в резервуаре увлажнителя можно поддерживать вруч­ную, периодически добавляя в него воду, или же она может поступать из флакона, подвешенного над увлажнителем. В некоторых системах уровень воды в резервуаре поддерживается автоматически. Закрытые системы подачи воды не зависят от работы респиратора Системы с непрерывной подачей воды позволяют избежать колебаний тем­пературы подаваемого из увлажнителя газа и обеспечивают постоянство компрессион­ного объема. Многие нагреваемые увлажнители снабжены системой контроля, работа­ющей по принципу отрицательной обратной связи с термистором, расположенным в проксимальной части дыхательного тракта, для поддержания заданной темпера­туры газа, подаваемого в дыхательные пути. Охлаждение газа на пути от увлажните­ля к больному приводит к конденсации влаги, которая скапливается во влагосбор-никах; при ее удалении следует соблюдать правила асептики.

Можно нагревать шланг вдоха, по которому газ подается от увлажнителя к боль­ному. Это предупреждает падение температуры в контуре и позволяет более точно поддерживать температуру газа, вдыхаемого пациентом. Нагревание шланга вдо­ха и шланга выдоха позволяет уменьшить количество конденсата в контуре. Если температура в контуре ниже, чем температура газа, покидающего увлажнитель, в контуре неизбежно начинает скапливаться конденсат. С другой стороны, если температура в контуре выше, чем, у газа, покидающего увлажнитель, то относи­тельная влажность газа снижается. Это уменьшение относительной влажности, которое наблюдается при нагревании элементов контура, может привести к высы­ханию секрета в дыхательных путях (рис. 7-2). Конденсация влаги в шланге вдоха контура респиратора возле больного или появление конденсата в проксимальном конце эндотрахеальной трубки говорит о 100 %-й относительной влажности вды­хаемого газа.

Еще одной проблемой, которая может возникнуть при использовании увлажни­теля, встроенного в контур аппарата, является сопротивление увлажнителя потоку газа. В зависимости от точки, в которой сенсор аппарата улавливает дыхательное усилие пациента, эта проблема может нарушить способность респиратора адекват­но отвечать на инспираторные усилия пациента при проведении вспомогательной вентиляции легких. Если увлажнитель расположен между больным и точкой, в кото­рой измеряется давление, управляющее вдохом, то увеличивается работа дыхания больного. Однако сопротивление потоку в увлажнителе представляет меньшую про­блему, если триггер давления находится вблизи от проксимальных дыхательных путей больного.

Категория: ИВЛ

Опубликовано: 20 сентября 2013

ВВЕДЕНИЕ

Уход за пациентами, которым проводится ИВЛ, имеет как физиологические, так и технические аспекты. На процесс вентиляции может оказать влияние способ под­ключения больного к респиратору. Для того чтобы аппарат мог доставить в легкие пациента заданный дыхательный объем, устройство, соединяющее больного и аппа­рат, должно быть проходимым, не иметь утечек, а также обладать минимальной рас­тяжимостью и компрессионным объемом. В этой главе обсуждаются вопросы увлажнения дыхательного газа и устройства контура респиратора.

УВЛАЖНЕНИЕ Физиологические основы

В норме в дыхательных путях человека вдыхаемый газ согревается до температуры тела и полностью насыщается водой перед тем, как достигает альвеол (температура — 37 °С, относительная влажность — 100 %, абсолютная влажность — 44 мт/л, давле­ние паров воды — 47 мм рт. ст.). Уровень дыхательных путей, где вдыхаемый газ согревается до температуры тела и достигает максимальной влажности, называется границей изотермического насыщения; ниже этой точки уже не происходит колеба­ний температуры и влажности. Граница изотермического насыщения в норме распо­ложена на уровне бифуркации трахеи. Выше этой границы теплота и влага добавля­ются к вдыхаемому газу и извлекаются из выдыхаемого газа. Таким образом, прокси­мальный участок дыхательных путей выступает в роли тепло- и влагообменника. При проведении искусственной вентиляции легких большая часть расположенных выше этого участка дыхательных путей больного шунтируется через интубационную или трахеостомическую трубку, что требует установки в дыхательном контуре респира­тора внешнего увлажняющего устройства. В нормальных условиях на увлажнение вдыхаемого газа легкими ежедневно расходуется около 250 мл воды.

Проблемы, связанны c увлажнением недостаточным и избыточным

Из аппарата ИВЛ в контур обычно поступает сухая газовая смесь, а собственные дыхательные пути больного оказываются шунтированными искусственными дыхатель­ными путями. Физиологические последствия недостаточного увлажнения вдыхаемых газов обусловлены потерями тепла и влаги. Потери тепла происходят в результате увлажнения вдыхаемого газа. Однако в поддержании температурного гомеостаза более важную роль все же играют потери тепла, обусловленные недыхательными причи­нами. Потери влаги из дыхательного тракта ведут к его высыханию и к поврежде­нию эпителия, особенно на уровне трахеи и проксимальных бронхов. В результате ухудшаются растяжимость легких и снижается активность сурфактанта. Клиничес­кое значение могут иметь также высыхание секрета в дыхательных путях, ателекта­зы и гипоксемия.

Избыточное увлажнение вдыхаемого газа возможно только в том случае, если его температура превышает 37 °С, а абсолютная влажность оказывается больше 44 мг/л. Подобное маловероятно при использовании нагреваемых увлажнителей^ и устройств, не образующих аэрозоль. Хотя очень трудно добиться избыточного увлажнения с помощью нагреваемого увлажнителя, все же полное увлажнение вды­хаемых газов при ИВЛ устраняет неощутимые потери воды, которые свойственны нормальному дыханию. Недооценка этого факта может привести к положительно­му водному балансу (250 мл/сутки). При использовании обычных систем значитель­ное повышение температуры маловероятно, поэтому поражения трахеи, обусловлен­ные высокой температурой вдыхаемого газа, встречаются крайне редко. В связи с тем, что удельная теплоемкость газов мала, перенос существенного количества теп­ла, способного вызвать ожог трахеи, при отсутствии в газовой смеси аэрозольных частиц весьма маловероятен. Если больной переохлажден, то избыточное нагрева­ние вдыхаемого газа не приводит к повышению базальной температуры и не способ­ствует согреванию больного. Однако вдыхание согретого и увлажненного газа до­полняет другие мероприятия по согреванию больного, так как предупреждает поте­ри тепла через дыхательные пути.

Проблемы избыточного увлажнения обычно возникают при использовании аэро­зольных увлажнителей. Избыточная аэрозольная терапия может привести к поло­жительному водному балансу, особенно у новорожденных и у больных с почечной недостаточностью. Аэрозоли также способны стать причиной микробной контами­нации нижних дыхательных путей. Холодные аэрозоли могут привести к повыше­нию сопротивления дыхательных путей, увеличивая объем секреции и раздражая слизистую оболочку дыхательного тракта. У больных с повышенной реактивностью дыхательных путей, а также у больных, которым проводится ИВЛ, молекулярное увлажнение предпочтительнее аэрозольного.

Категория: ИВЛ

Опубликовано: 20 сентября 2013

Отношение времени вдоха к времени выдоха (I: Е) является важным параметром режима вентиляции. Чем длиннее время вдоха (и короче время выдоха), тем выше оказывается среднее давление в дыхательных путях. Насыщение крови кислородом улучшается, но сердечный выброс снижается. Увеличение времени вдоха может также приводить к задержке воздуха в легких (ауто-ПДКВ), особенно если вдох оказыва­ется длиннее выдоха (обратное соотношение I: Е). В норме время выдоха больше, чем время вдоха. При проведении ИВЛ у взрослых нормальной продолжительнос­тью вдоха считают 1-2 с. Укорочение времени вдоха желательно у больных с само­стоятельным дыханием (< 1 с)¹, а увеличение показано, когда требуется увеличить среднее давление в дыхательных путях и улучшить насыщение крови кислородом. При использовании очень длительного времени вдоха (> 2 с) необходимо тщатель­но следить за гемодинамикой и ауто-ПДКВ. Длинный вдох некомфортен для боль­ного и требует седации или тотальной миорелаксации. Отношение I: Е может быть задано разными способами:

• I: Е и частота дыхания. Например, при соотношении вдоха и выдоха, равном 1:3, и частоте дыхания 15 в 1 мин (продолжительность дыхательного цикла — 4 с), время вдоха равно 1 с, а время выдоха равно 3 с.
• Поток, дыхательный объем и частота дыхания. Например, если постоянный ин-спираторный дыхательный поток равен 60 л/мин, дыхательный объем 0,7 л, а частота 12 в 1 мин, то время вдоха составит 0,7 с, время выдоха — 4,3 с, а отношение вдоха к выдоху равно 1:6.
• Время вдоха и частота дыхания. При времени вдоха, равном 1 с, и частоте 10 в 1 мин время выдоха равно 5 с, а I: Е равно 1:5.

роцент времени вдоха и частота дыхания. При частоте дыхания 15 в 1 мин, ког­да 25 % времени составляет вдох, время вдоха равно 1 с (25 % общей продолжи­тельности дыхательного цикла длительностью 4 с), время выдоха равно 3 с, а соотношение вдох: выдох равно 1:3.

ПУНКТЫ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ

• Константа времени — это произведение сопротивления и растяжимости.
• Инспираторный поток может быть постоянным или нисходящим.

• При ИВЛ, управляемой по давлению, инспираторный поток определяется сопро­тивлением и растяжимостью дыхательной системы.
• При поддержке вдохов давлением в начале вдоха инспираторный поток макси­мален, а затем снижается до установленного производителем уровня, когда про­исходит переключение на выдох.
• При проведении ИВЛ, управляемой по давлению, и при поддержке вдохов дав­лением время подъема можно регулировать.
• Нисходящая форма кривой потока обеспечивает поддержание в дыхательных пу­тях более высокого среднего давления и более низкого пикового давления, а так­же улучшает распределение газа в легких.
• Конечно-инспираторная пауза увеличивает среднее давление в дыхательных путях_к
• Если при проведении ИВЛ, управляемой по объему, выбран нисходящий поток, то респиратор обеспечивает постоянство дыхательного объема, изменяя соответ­ствующим образом либо пиковое значение потока, либо время вдоха.
• Соотношение вдох: выдох влияет на среднее давление в дыхательных путях, воз­действуя таким образом На оксигенацию крови и на величину сердечного выброса.

Категория: ИВЛ

Опубликовано: 20 сентября 2013

Величина экспираторного потока определяется альвеолярным давлением (Palv), сопротивлением дыхательных путей, временем, прошедшим от начала выдоха и кон­стантой времени дыхательной системы:

V = - (Palv/R) х (e"^t/r).

Принято считать, что экспираторный поток является отрицательной величиной, а инспираторный — положительной. Заметим также, что конечный экспираторный поток имеет место, если сопротивление дыхательных путей высокое, а время выдоха недостаточно (Palv положительно в конце выдоха). Это указывает на задержку воз­духа в легких (возникновение ауто-ПДКВ).

Физиологические эффекты изменения кривой потока

Клиническая польза от целенаправленных изменений формы кривой инспиратор­ного потока представляется спорной. Выбор формы кривой обычно зависит от при­страстий врача, а не от желания достичь какой-то определенной клинической цели. Относительно целенаправленных изменений формы кривой вдоха можно сделать следующие обобщения.

• Среднее давление в дыхательных путях оказывается выше при нисходящей фор­ме кривой потока и ниже при постоянном потоке.
• Пиковое инспираторное давление оказывается ниже при нисходящей форме кри­вой потока и выше при постоянном потоке.
• Распределение газа в легких оказывается более равномерным при нисходящей форме кривой потока. В результате возрастает оксигенация крови и улучшается вентиляция.
• Среднее давление в дыхательных путях возрастает при появлении в цикле инс-пираторной паузы. Конечно-инспираторное плато давления может улучшить рас­пределение вентиляции. Во время инспираторной паузы газ из участков легких с низким сопротивлением (с низкой постоянной времени) перераспределяется в участки легких с высоким сопротивлением (с высокой постоянной времени). Это явление называется маятникообразным движением газа.

Влияние формы потока на отношение вдоха к выдоху

Когда при ИВЛ, управляемой по объему, инспираторный поток переключают с по-стоянного на нисходящий, происходит автоматическая коррекция либо пикового потока, либо времени вдоха с целью сохранить прежнюю величину дыхательного объема. Если корригируется пиковый поток, то время вдоха и соотношение вдоха и выдоха остаются неизменными. Для нисходящей формы кривой потока пиковый поток (vpk) определяется временем вдоха (Tj) и величиной потока в конце вдоха.

Усиленный вдох

Усиленное раздувание легких — целенаправленное увеличение дыхательного объе­ма одного или более вдохов через регулярные интервалы времени. Периодические раздувания легких во время ИВЛ были очень популярны в семидесятые годы, но потом стали применяться реже. В настоящее время интерес к раздуваниям снова увеличился, так как их рассматривают в качестве приема рекрутирования альвеол, хотя ценность такого подхода пока не определена. Одним из способов периодичес­кого раздувания легких при поддержке вдохов давлением является повышение дав­ления вдоха до 20-30 см вод. ст. в течение 1-3 с 2-4 раза в 1 мин с использованием для этого цикла BIPAP или PCV+ (BIPAP).

Категория: ИВЛ

Опубликовано: 20 сентября 2013

Типичная форма кривых потока, давления и объема, характерная для поддержки вдо­хов давлением, приведена на рис. 6-9. При запуске поддержанного давлением вдоха респиратор подает в контур определенный поток, пока давление не достигнет задан­ного уровня. Так же как и при проведении ИВЛ, управляемой по давлению, некото­рые современные модели респираторов позволяют регулировать начальный инспира­торный поток (время подъема) при PSV, что дает возможность контролировать ско­рость, с какой респиратор создает в контуре давление требуемой величины.

Влияние времени подъема на форме кривых: слева время подъема — 40 %, справа — 100 %. Отметьте, что более короткому времени подъема соответствует больший поток в начале вдоха, прямоугольная форма кривой давления и небольшое увеличение дыхательного объема нагрузки.

Поддержка вдоха давлением прекращается, когда дыхательное усилие больного ис­сякает. Преждевременное прекращение вдоха сопровождается увеличением на мышцы вдоха, а задержка прекращения увеличивает нагрузку на мышцы выдоха. Инспираторная фаза заканчивается, когда поток уменьшается до нижнего предела, установленного на респираторе (то есть обычно до 25 % от пикового значения, или до 5 л/мин). Для того чтобы избежать чрезмерного продления вдоха, существуют резервные критерии для его прекращения. Эти критерии представлены временем или давлением. Вдох прекращается, если контрольные значения времени или дав­ления достигаются раньше, чем контрольный критерий величины потока. Такие ре­зервные контрольные системы особенно важны, если в контуре респиратора име­ет место утечка или если механика спонтанного дыхания пациента располагает к удлинению инспираторной фазы (например, при ХОБЛ). Некоторые современ­ные поколения респираторов позволяют регулировать величину потока, при кото­рой аппарат переключается на фазу выдоха. Эта возможность создает определенные преимущества у больных с ХОБЛ (например, при высоком сопротив­лении и высокой растяжимости) или если в системе присутствует утечка.