ИВЛ

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).

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.

Кривые потока, давления и объема при ИВЛ

Типичные формы кривых давления, потока и объема при ИВЛ, управляемой по дав­лению, представлены на рис. 6-6. Отметим характерную прямоугольную форму кри­вой давления и нисходящую (экспоненциальную) форму кривой потока. Заметим

также, что основная часть дыхательного объема поступает в легкие в начале фазы вдоха. При проведении ИВЛ, управляемой по давлению (включая и поддержку вдо­хов давлением), величина потока определяется давлением, приложенным к дыхатель­ным путям, сопротивлением дыхательных путей и константой времени :

V = (AP/R)x(e-'^/r),

где АР — давление, приложенное к дыхательным путям сверх положительного дав­ления в конце выдоха, R — сопротивление дыхательных путей, t — время от начала инспираторной фазы, е — основание натурального логарифма, а т — произведение сопротивления дыхательных путей и растяжимости дыхательной системы (константа времени дыхательной системы). Продолжительность промежутка времени в конце вдоха, когда поток отсутствует, определяется временем вдоха: чем больше инспира­торное время, тем длиннее этот промежуток.

В новых поколениях респираторов возможна регуляция продолжительности на­чального этапа вдоха, в течение которого давление в дыхательных путях достигает заданного уровня (время подъема, rise time). Временем подъема управляют, регули­руя начальный инспираторный поток . Чем короче время подъема, тем боль­ше поток в начале вдоха, что может подавить ощущение нехватки воздуха у больных с повышенным дыхательным драйвом.

При ИВЛ, управляемой по давлению, может быть установлено обратное отноше­ние фаз дыхательного цикла (PC IRV). В прошлом этот прием был весьма популярен при ведении больных с выраженной недостаточностью оксигенации. Физиологиче­ский смысл такой установки заключается в увеличении среднего давления.

При ИВЛ, управляемой по давлению, паттерн инспираторного потока определяется сопротивлением дыхательных путей и растяжимостью дыхательной системы. А. Сопротивле­ние дыхательных путей — 10 см вод. ст./(л х с), растяжимость дыхательной системы — 20 мл/см вод. ст. Время вдоха составляет 1,5 с, результирующий дыхательный объем (площадь под кривой потока) равен 400 мл. Б. Сопротивление дыхательных путей — 20 см вод. ст./(л х с), растяжимость дыхательной системы — 50 мл/см вод. ст. Время вдоха — 5 с, результирующий дыхательный объем (площадь под кривой давления) равен 775 мл.

На прак­тике, однако, нисходящая форма кривой потока с периодом нулевого потока в конце вдоха (инспираторная пауза) может быть реализована при ИВЛ, управляемой как по давлению, так и по объему. Обратное отношением фаз цикла также может быть задано при любом методе ИВЛ — управляемой по давлению или по объему. Клинические результаты определяются формой потока, а не способом управления. Преимущества ИВЛ, управляемой по давлению, с обратным соотношением вдоха и выдоха не доказа­ны, более того, этот метод сопряжен с риском гемодинамических расстройств.

Кривые потока, давления и объема при постоянном потоке вдоха показаны на рис. 6-2. В соответствии с формой кривой такое вдувание газа называют вентиляци­ей с прямоугольной формой потока. В идеале при подобной вентиляции легких по­ток вдуваемого газа в течение вдоха должен оставаться практически постоянным.

Формы кривых потока, давления и объема при ИВЛ, управляемой по объему, с по­стоянным потоком

Однако во время вдоха поток может колебаться, если рабочее давление респиратора низкое, а пиковое давление в дыхательных путях высокое. При постоянном потоке газ поступает в легкие с одной скоростью в течение всего времени вдоха. Другими словами, скорость доставки объема в легкие в начале вдоха такая же, как и в конце. Заметим, что давление в дыхательных путях возрастает линейно в течение всего вре­мени вдоха, вслед за начальным быстрым повышением, которое обеспечивает пре­одоление сопротивления эндотрахеальной трубки. Эффект влияния сопротивления и растяжимости на форму кривой давления в дыхательных путях во время вентиля­ции с постоянным потоком, управляемой по объему.

При ИВЛ, управляемой по объему, кривая инспираторного потока может иметь нисходящую форму. В этом случае поток максимален в начале и уменьшается к концу вдоха. Типичные кривые потока, давления и объема при нисходящей форме показаны на рис. 6-4. Заметим, что благодаря снижению потока в течение фазы вдоха большая часть дыхательного объема поступает в легкие в начале фазы вдоха, а кривая давления по форме приближается к прямоугольной. При вентиляции с нисходящей формой по­тока длительность фазы вдоха возрастает, если не увеличить пиковый поток. Нисходя­щая кривая потока может иметь разную форму (рис. 6-5). В одном варианте поток к концу вдоха уменьшается до нуля. При 50 % нисходящей форме поток в конце вдоха равен половине потока в его начале. Поток к концу вдоха может также уменьшаться до фиксированного, заданного производителем уровня (например, до 5 л/мин).

Кривая давления при ИВЛ, управляемой по объему, с постоянным потоком. В каж­дом случае дыхательный объем равен 0,675 л, поток — 40 л/мин, а ПДКВ — 5 см вод. ст. Жир­ная линия соответствует давлению в дыхательных путях, тонкая линия - альвеолярному дав­лению. А. Сопротивление равно 5 см вод. ст.Дл х с), растяжимость - 50 мл/см вод. ст. Б. Со­противление равно 5 см вод. ст./ (л х с), растяжимость — 20 мл/см вод. ст. По сравнению с левым графиком возрастают пиковое инспираторное давление и альвеолярное давление, но разница между давлением в дыхательных путях и альвеолярным давлением не изменяется. В. Сопротивление равно 20 см вод. ст./ (л х с), растяжимость — 50 мл/см вод. ст. В сравнении с левым графиком возросло пиковое инспираторное давление, альвеолярное давление оста­лось неизменным, но увеличилась разница между давлением в дыхательных путях и альвео­лярным давлением