Опубликовано: 27 сентября 2013

ВЕНТИЛЯЦИЯ

Мертвое пространство — это часть минутного объема вентиляции, не участвующая в газообмене. Оно состоит из анатомического мертвого пространства и альвеоляр­ного мертвого пространства. Величину мертвого пространства вычисляют, исполь­зуя уравнение Бора:

V_D/V_T = (Pa_C02-PS_CJ/Pa_C02,

где V_D/V_T есть доля общей вентиляции, приходящаяся на мертвое пространство, а Рё_Со₂ — парциальное давление двуокиси углерода в смешанном выдыхаемом газе. В норме величина V_D/V_T составляет 0,2-0,4. К причинам повышения V_D/V_T от­носят тромбоэмболию легочной артерии, ИВЛ под положительным давлением, гипоперфузию легких и высокочастотную низкообъемную вентиляцию легких. Для определения Р_Со₂ смешанный выдыхаемый газ собирают в течение 5-15 мин (рис. 25-1). В период сбора газа больной должен находиться в покое; минутный объем вентиляции (V_E) должен оставаться неизменным. В это же время берут пробы крови для определения напряжения кислорода в артериальной крови. Во многих совре­менных респираторах существование фонового потока газа в контуре (bias flow) за­трудняет отбор смешанного выдыхаемого газа для вычисления V_D/V_T. В этом овд чае Рё_со₂ можно вычислить, исходя из показателей V_c02 и V_E

Схема устройства для сбо­ра выдыхаемого газа и определения парциального давления С₂ в нем

Поскольку условием проведения процедуры определения мертвого пространства является отсутствие утечек газа из системы, она не может быть выполнена у боль­ных с бронхоплевральными свищами.

Альвеолярная вентиляция

Зная величины С₂ и V_E, можно вычислить V_v:

V_A=V_E х Pl_COj/Pb.

Величину альвеолярной вентиляции можно также вычислить, зная отношения V_D/V_T:

Va=V_e-(v_exV_d/V_t).

ПУНКТЫ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ

• Величина Рао₂/РА₀₂ более стабильна при изменениях Fi₀₂, чем альвеоло-артери-альная разница по кислороду.
• Величину Pao₂/Fio₂ легко вычислять, и, кроме того, она тесно коррелирует с объе­мом легочного шунта и отношением Ра₀₂/РА₀₂.
• Qs/Qx вычисляют, исходя из Сс'о₂, Са₀₂ и Cv₀₂.
• V_D/V_т вычисляют, исходя из Расо₂ и Рё_Со₂-Величину альвеолярной вентиляции вычисляют, исходя из V_E и Рсо₂ или V_Eи V_D/V_T.
•  Парциальное давление кислорода в альвеолах является функцией барометричес­кого давления, Fi₀₂> Расо₂^и дыхательного коэффициента. На величину альвеоло-артериальной разницы по кислороду влияет не только легочный шунт, но также Fio₂и содержание кислорода в смешанной венозной крови.

Опубликовано: 27 сентября 2013

Шунтирование — это сброс части сердечного выброса из правых отделов сердца в левые, в обход зоны легочного газообмена. Величину шунта вычисляют, исходя из конечно-капиллярного содержания кислорода (Сс'о₂), содержания кислорода в ар­териальной крови (Сао₂) и в смешанной венозной крови (Cv₀₂):

Qs/Qt = (Ccb₂ -CaJ/(Cc'₀₂ Ж J

где Qs — шунтируемая часть сердечного выброса, Qt — сердечный выброс, Сс'о₂ — содержание кислорода в конечной части легочных капилляров, Са₀₂ — содержание кислорода в артериальной крови, Cvo₂ — содержание кислорода в смешанной веноз­ной крови. Содержание кислорода в конечной части легочных капилляров, в арте­риальной крови и в смешанной венозной крови можно вычислить по следующему уравнению:

содержание 0₂ (мл 0₂ /100 мл крови) = Hb х 0₂НЬх 1,34 + 0,003

где НЬ — содержание гемоглобина, 0₂НЬ — насыщение гемоглобина кислородом, Ро₂ — парциальное давление кислорода.

Содержание кислорода в артериальной крови (Сао₂) вычисляют по параметрам газового состава артериальной крови, а содержание кислорода в смешанной веноз­ной крови (Cvq₂) рассчитывают по показателям газового состава крови из легочной артерии. Сс'о₂ вычисляют, исходя из допущения, что напряжение кислорода в конеч­ной части легочных капилляров равно парциальному давлению кислорода в альвео­лах. Если давление кислорода в альвеолах превышает 150 мм рт. ст., то допускают, что кровь в конечной части легочных капилляров максимально насыщена кислородом. Так как в крови всегда присутствуют небольшие фракции карбоксигемоглобина (СОНЬ) и метгемоглобина (metHb), то уравнение для определения насыщения кис-юродом крови конечной части легочных капилляров принимает окончательный вид: 

SC₀₂ = 1 - СОНЬ - metHb.

Откуда:

Сс'₀₂ =(HbxSC₀₂ x1₅34)-t(0,003xPa_oJ.

При отсутствии катетера в легочной артерии забор пробы смешанной венозной кро­ви невозможен, и объем шунта вычисляют по формуле:

Qs/Qt = (Сс'о₂ -Са_з)/(з,5 + (СсЬ_г -CaJ.

Числом 3,5 об % заменяют выражение (Са₀₂ - Cv₀₂), если больной гемодинамич ски стабилен и у него нормальная температура тела. Если напряжение кислорода в артериальной крови повышено (> 150 мм рт. ст.), то можно воспользоваться моди­фицированным уравнением шунта: 

Qs/Qt = 1(ра_з -PaJx 0,003J/[3,5 + (pa_j - Ра_з )х 0,003J

В условиях, когда насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови равно 100 %, выражение (Сс'о₂ - Сао₂) можно заменить выражением (Ра₀₂ - Рао₂) х 0,003.

Опубликовано: 27 сентября 2013

ЦЕЛИ

• Рассмотреть способ расчета давления кислорода в альвеолах.
• Рассмотреть способ расчета следующих показателей оксигенации: альвеолярно-артериальной разницы по кислороду, отношения напряжения кислорода в арте­риальной крови к давлению кислорода в альвеолах, отношения напряжения кис­лорода в артериальной крови к Fi₀₂, дыхательного индекса, индекса оксигенации.
• Обсудить клиническую значимость каждого из этих показателей.
• Рассмотреть способ расчета легочного шунта.
• Рассмотреть способ расчета объема вентиляции мертвого пространства и альвео­лярной вентиляции

ВВЕДЕНИЕ

Расчетные показатели оксигенации и вентиляции используют с различными целя­ми. Применение этих индексов позволяет дать точную оценку оксигенации и венти­ляции и определить механизмы расстройств газообмена. Хотя некоторые специали­сты убеждены в большой пользе этих индексов для клинической практики, эти по­казатели все же не являются безусловно необходимыми для оценки качества оксигенации и вентиляции у постели больного. Однако знание смысла этих показа­телей способствует лучшему пониманию состояния газообмена при проведении ис­кусственной вентиляции легких.

Оксигенация

Альвеолярное Р<>| (Ра_п ) можно рассчитать по уравнению альвеолярного газа:

Р»о,-(и<ь) х (РЬ-Р„,) * (Ра₍₎₁х (н_о +(l-FiJ)/R),

где Пм. фракция кислорода во вдыхаемом газе, РЬ — барометрическое давление, Рц_:п - давление водяного пара (47 мм рт. ст. при температуре 37 *С), a R — дыха­тельный коэффициент (у,,,. у,,,) Обычно при вычислении парциального давле­ния кислорода в альвеолах величину дыхательного коэффициента принимают рав­ной 0,8. Следует заметить, что степень влияния дыхательного коэффициента на ре­зультат вычисления зависит от П,,,. При значениях Fi,,,>0.6n влияние дыхательного коэффициента на результат расчета становится пренебрежимо малым и уравнение альвеолярного газа принимает вид:

PA_Oj=(Pb-P_Hi0)x Pic-Pa.

При значениях Fi_v < 0,60 Рл вычисляют по формуле:

PA₀₂=(Pb-P_Hj)-l,25 х Pa_ccv

Производные показатели

Существует несколько индексов, которые вычисляют по величине напряжения кис­лорода. При расчете каждого из них Ра₀₂ сопоставляют либо с Ра_з, либо с Fio₂.

Альвеола-артериальная разница по кислороду (Р(Аг*а)₀₂)

Альвеоло-артериальную разницу по кислороду (Р(л-а)о₂) получают, вычитая Ра< _г Величина Р(л-а)о₂ возрастает при нарушениях вентиляционно-перфузион ошения, шунтировании крови и при диффузионных нарушениях, Ра_Со₂^не влияют на величину Р(А-а)о₂, поскольку Ра_Со₂ крови учитывается при рас­чете Ра₀₂. Клиническому применению Р(А-а)₀₂ препятствует зависимость этого по­казателя от Fio₂. В норме Р(л-а)₀₂ составляет 5-10 мм рт. ст. при дыхании атмо­сферным воздухом, но достигает 30-60 мм рт. ст. при дыхании чистым кислородом. Такая вариабельность, обусловленная изменением Fi₀₂, ограничивает использова­ние данного показателя в качестве индикатора легочной функции и обесценивает его как предиктор зависимости Рао₂ от Fi₀₂. На величину Р(л-а)₀₂ влияет не только Fio₂» но также степень внутрилегочного шунта и нарушения вентиляционно-перфу-зионного отношения. У больных, находящихся в критическом состоянии, величина Р(л-а)о₂ не проявляет достаточной корреляции со степенью легочного шунта. Кро­ме того, на величину Р(л-а)о₂ влияет содержание кислорода в смешанной венозной крови.

Ра₀₂/РАо₂

Величину Ра₀₂/РАо₂ вычисляют делением напряжения кислорода в артериальной крови на парциальное давление кислорода в альвеолах. В отличие от Р(А-а)о₂, от­ношение Рао₂/РА₀₂ остается достаточно стабильным при изменениях Fi₀₂. Уменьшу ние величины Ра₀₂/Рло₂ < 0,75 указывает на легочную дисфункцию, возникающую в результате нарушения вентиляционно-перфузионного отношения, шунтирования крови или диффузионных нарушений. Отношение Ра₀₂/Рл₀₂ оказывается наиболее стабильным в диапазоне значений < 0,55, а также когда Fio₂^> 0,30 и Ра₀₂ < 100 мм рт. ст. Ра₀₂/РА₀₂ является более ценным показателем, чем Р( А-а)о₂ для срав-нения легочной функции у разных больных при различные значениях Fi_Q2, а также для мониторинга легочной функции данного больного при разных значени­ях Fi₀₂. Показатель Ра₀₂/РА₀₂ можно использовать для определения Fio₂, необходи­мой для достижения целевого уровня Рао₂: 

Fi_Q2 необходимая = [(целевое Ра_Сз )/(Pa_j /Ра_з )+ Ра_СОз J/(Pb - 47).

Это отношение редко используется в клинической практике, так как быстрое регу­лирование Fio₂ для поддержания желаемого уровня оксигенации артериальной кро­ви удобнее проводить под контролем пульсоксиметрии.

Величина Pa₀₂/Fi₀₂ вычисляется проще, чем Р(А-а)₀₂ или Ра₀₂/РА₀₂, так как для этого не требуется предварительного вычисления Ра₀₂. В связи с простотой расче­та именно этот показатель может стать самым используемым оксигенационным индексом. Уменьшение величины Pao₂/Fio₂ < 200 у больных с острой дыхательной недостаточностью бывает обусловлено значительным шунтом. На величину Рар^ Fi₀₂ влияют изменения Расо₂- Было, однако, показано, что этот показатель так яЦ тесно коррелирует с величиной легочного шунта, как и Ра₀₂/РАо₂, но имеет то пре­имущество, что его легче вычислить. Pa₀₂/Fio₂ | 200 указываема ОРДС^СЛиже это отношение равно 200-300, имеет место острое повреждение легких.

Респираторный индекс (RI) вычисляют делением Р(л-а)₀₂ на Ра₀₂. Этот показатель

лучше отражает нарушения оксигенации, чем Р(А-а)₀₂, но не имеет никаких пре­имуществ перед Ра₀₂/РАо₂ и Pao₂/Fi₀₂-

Индекс оксигенации

Индекс оксигенации (OI) связывает величины Ра₀₂, Fi₀₂ и среднее давление в дыха­тельных путях (Paw);

О1 = (н_0|х Paw х 100)/Ра_о.

У взрослых данный индекс почти не используется, но он часто применяется для оп­ределения причины дыхательной недостаточности у детей младшего и среднего воз­растов.

Опубликовано: 27 сентября 2013

Температурная коррекция Рн и показателей газового состава крови

Измерение газового состава крови и рН производится при температуре 37 °С, то есть при нормальной температуре тела. Если температура тела больного изменена, то значения этих показателей inpivo будут отличаться от измеренных и эти неверные данные будут фигурировать в анализах, полученных из лаборатории. Необходимость внесения соответствующих поправок на температуру вызывает споры. Нормальные значения показателей для условий нормотермии хорошо известны, однако подоб­ные ориентиры для гипотермии и гипертермии отсутствуют. Изменения кислотно-основного баланса при снижении или повышении температуры могут носить гомео-статический характер. Лечение расстройств кислотно-основного равновесия надо проводить, ориентируясь на некорригированные показатели, измеренные при 37 "С. Температурная коррекция газов крови и рН полезна при отслеживании динамики этих величин при изменениях температуры тела. Температурную коррекцию можно также использовать при сравнении содержания газов в крови и выдыхаемом газе (на­пример, при измерении парциального давления двуокиси углерода в конце выдоха).

Анионный и осмоляльный интервалы

Знание величины анионного интернала (анионный провал, anion gap, AG) позволя­ет установить причину метаболического ацидоза. Метаболический ацидоз может со­четаться с нормальной величиной AG (гилерхлоремический ацидоз) или с увели­ченным AG (нормохлоремнческий ацидоз). Анионный интервал вычисляют по фор­муле:

AG я [Na* ]-([СГ]+ [НСО,]).

В норме AG составляет 8-12 ммоль/л. К причинам метаболического ацидоза с уве­личенным AG относят молочнокислый ацидоз, диабетический кетоацидоз и азоте-м и чес кий (почечный) ацидоз. К причинам метаболического ацидоза с нормальным AG относят ацидоз, возникающий при потерях бикарбоната из желудочно-кишеч­ного тракта (например, при поносе), при приеме ацетазоламида (диамокса) или при избыточном введении хлоридов (NaCl, NH₄C1).

Осмоляльный интервал — это разница между измеренной осмоляльностыо плаз­мы и осмоляльностью, вычисленной по формуле:

осм = 2(Na⁺ J+ [глюкоза]/18 - [BUN]/2,8 + [этанол]/4,6,

где осм — осмоляльность, a BUN — концентрация азота мочевины в крови. Если из­меренная осмоляльность превышает вычисленную более чем на 10, то, следователь­но, в крови присутствуют осмотически активные неучтенные частицы, метаболита­ми которых могут быть органические кислоты. Метаболический ацидоз в сочетании с увеличенным осмоляльным интервалом характерен для отравлений метанолом и этиленгликолем.

Разница в концентрации сильных ионов

Расчет разницы концентрации сильных ионов (strong ion difference, SID) — это год оценки кислотно-основных нарушений, базирующийся на подходе Стюарта симии кислотно-основного равновесия. Данный подход подразумевает, что пере-ш, влияющими на рН, являются только напряжение двуокиси углеродность концентраций сильных ионов и концентрация неопределяемых сильных ионов.

SID вычисляют по формуле:

SID = [Na⁺+K⁺] - [СГ]. Есть и другой способ вычисления SID:

SID = [нСО~] + 0,28 х альбумин (г/л)+неорганический фосфат (ммоль/л).

В норме величина SID равна 40 ммоль/л. Классификация первичных нарушений кислотно-основного баланса, построенная на представлениях о SID, приведена

в табл. 24-5. Метаболический ацидоз сочетается с уменьшением SID, а метаболичес­кий алкалоз сочетается с увеличением SID.

Температурная коррекция Рн и показателей газового состава крови

Измерение газового состава крови и рН производится при температуре 37 °С, то есть при нормальной температуре тела. Если температура тела больного изменена, то значения этих показателей inpivo будут отличаться от измеренных и эти неверные данные будут фигурировать в анализах, полученных из лаборатории. Необходимость внесения соответствующих поправок на температуру вызывает споры. Нормальные значения показателей для условий нормотермии хорошо известны, однако подоб­ные ориентиры для гипотермии и гипертермии отсутствуют. Изменения кислотно-основного баланса при снижении или повышении температуры могут носить гомео-статический характер. Лечение расстройств кислотно-основного равновесия надо проводить, ориентируясь на некорригированные показатели, измеренные при 37 "С. Температурная коррекция газов крови и рН полезна при отслеживании динамики этих величин при изменениях температуры тела. Температурную коррекцию можно также использовать при сравнении содержания газов в крови и выдыхаемом газе (на­пример, при измерении парциального давления двуокиси углерода в конце выдоха).