ИЗ КНИГИ ПРОФЕССОРА ТГУ ЕЛЕНЫ НИКОБАДЗЕ / лекция №6 - Первая помощь при ОДН

Лекция №6.

Острая дыхательная недостаточность (ОДН). Первая помощь. Оксигенотерапия. Интубация трахеи. Основные принципы управляемого дыхания. Основные показатели механической вентиляции. Искусственная вентиляция лёгких (ИВЛ).

При развитии гипоксемии основная задача лечения представляет собой исправление опасно низкой концентрации кислорода и, таким образом, улучшение транспорта кислорода и оксигенации тканей. Увеличение напряжения кислорода выше 300 мм рт. ст., когда гемоглобин почти полностью насыщяется кислородом (100%), ведёт к увеличению количества растворённого в плазме кислорода. Например, при 2,3 атм в плазме крови растворено столько кислорода, сколько могло бы удовлетворить потребности организма даже без гемоглобина.

Кислород вызывает и токсические эффекты: ингаляция O2 в течение 10-12 часов (иногда даже 4-х часов) вызывает боль за грудиной, что является следствием раздражения слизистых оболочек и развития трахеобронхита. При непрерывной 24-х часовой оксигенотерапии уменьшается жизненная ёмкость лёгких.

Физиологические эффекты кислорода:

1.Уменьшение или полное искоренение артериальной гипоксии;

2.Изменение вентиляции лёгких.

Показанием к оксигенотерапии является острая гипоксемия, а конкретное показание зависит от этиологии и патогенеза развившейся формы гипоксемии.

Первая классификация гипоксических состояний была дана Банкрофтом (Bancroft, 1925), который выделил 4 формы гипоксии:

1.Гипоксическая гипоксия – исходя из этиологического фактора делится на:

по причине уменьшения во вдыхаемом воздухе парциального давления кислорода,

по причине затруднения перехода кислорода из дыхательных путей в кровь,

по причине нарушения дыхания (газообмена) в тканях.

Лечение гипоксической гипоксии, при условии здоровых лёгких, в основном требует ликвидацию причины задержки поступления кислорода в альвеолы: исправление обструкции дыхательных путей, ИВЛ – при

гиповентиляции. Хотя иногда для лечения этого вида гипоксии достаточно кратковременной ингаляции 100%-ного кислорода (например, при бронхоспазме).

2.Гемическая гипоксия - исходя из этиологического фактора делится

на:

по причине анемии,по причине инактивации гемоглобина.

Гемическая гипоксия развивается при отравлении угарным газом или при переливании несовместимой крови. Увеличение количество растворённого в плазме крови кислорода даёт возможность увеличить количество кислорода в тканях и уменьшить тканевую гипоксию.

3.Циркуляторная гипоксия - исходя из этиологического фактора делится на:

застойную,ишемическую – например, при сердечной недостаточности или

шоке.

Растворенный в плазме кислород уменьшает гипоксию вызванную региональными причинами (например, при сужении сосудов).

4.Тканевая гипоксия – развивается из-за несоответствия количества кислорода между поступающим в ткани кислородом и нужным его количеством (например, при тиреотоксикозе).

Кроме вышеуказаной классификации гипоксии существуют и другие классификации. Например, гипоксию разделили на 6 формы (Петров, 1949): гипоксическую или экзогенную, респираторную или лёгочную, сердечно-сосудистую или циркуляционную, гемическую или кровяную, тканевую и смешанную.

Методы ингаляционной терапии Ингаляцию кислородом можно провести 5 основными методами: с

помощьюлицевых масок,

эндоназальных катетеров и ларингеальных масок,эндотрахеальных и трахеостомических трубок,кислородных палаток,камер высокого давления (гипербарическая оксигенация).

Выбор метода определяется потребностями больного в оксигенации и возможностью обеспечения проходимости дыхательных путей.

Оксигенотерапия должна проводиться под контролем лёгочной вентиляции, так как вдыхание кислорода (особенно 100%-ного) может

вызвать подавление дыхания, гиперкапнию. Кроме этого, нужно увлажнять вдыхаемый воздух, что будет препятствовать повреждению дыхательных путей и потере большого количества жидкости.

Маски бывают следующих видов: носовые, лицевые и гортанные (ларингеальные). У носовых масок имеется специальная прокладка, обеспечивающая герметизм с дыхательным контуром и уменьшение мёртвого пространства. Изначально носовые маски были созданы для профилактики апноэ во сне.

Лицевые маски бывают резиновые или сделанные из специальной пластмассы. Герметизм с дыхательным контуром достигается при плотном прилегании к лицу.

Ларингеальная маска повторяют форму носоглотки и при раздутии манжетки достигается полный герметизм с дыхательным контуром.

Носовые катетеры: обработанный в глицерине катетер вводят в

носовую полость до хоан (задненосовых отверстий). Более глубокое введение катетера может вызвать вздутие желудка (из-за попадания газа в желудок). Скорость введения кислорода 3 л/мин, что обеспечивает вдыхание 27% объёма кислорода; если скорость 4-6 л/мин – концентрация кислорода достигает 30-40 об.%.

Кислородные палатки – их использование требует строгого соблюдения ряда условий: управления температурой и влажностью, удаления углекислоты, стерильности и постоянного наблюдения за больным. Кислородные палатки обеспечивают вдыхаемую концентрацию кислорода около 60%.

Гипербарическая оксигенация – исходя из подсчётов в условиях нормального атмосферного давления при дыхании воздухом в плазме крови растворяется незначительное количество кислорода (0,3 об.%), а до тканей кислород доходит в основном в виде оксигемоглобина. При дыхании чистым кислородом, плазма крови содержит в 5 раз больше кислорода, а при дыхании в условиях давления в 3 атм – количество кислорода по сравнению с нормой возрастает в 15 раз, т.е. становится 4,5 об.% – что вполне достаточно для профилактики тканевой гипоксии.

П.Бер (P.Bert) и другие исследователи ещё в XIX веке пытались использовать этот эффект в лечебных целях, но только в 1960 году И.Борема (I.Boerema) впервые провёл кардиохирургическую операцию в условиях повышенного давления кислорода - гипербарической оксигенации. Этот метод интенсивной терапии (временное искусственное

повышение концентрации кислорода в крови и тканях) получил достаточно широкое распространение во всём мире.

Гипербарическая оксигенация используется не только в кардиохирургии, но и при лечении других заболеваний. Разработаны различные варианты камер – камеры для одного больного, специализированные терапевтические камеры и др. Однако техническая сложность, дороговизна метода и связанные с ним опасности (взрыв, кислородная интоксикация, кессонная болезнь) ограничивают его применение.

Показанием для гипербарической оксигенации является:отравление окисью углерода,анаэробная инфекция,асфиксия новорожденных,

воздушная эмболия - кессонная болезнь,тромбоз коронарных и мозговых сосудов,хирургические операции на сердце,

облитерирующие тромбангииты и травматические повреждения сосудов конечностей.

Для проведения ингаляционной терапии при тяжёлой дыхательной недостаточности часто используется интубация трахеи эндотрахеальными или трахеостомическими трубками, с помощью которых проводится искусственная вентиляция лёгких (ИВЛ). Интубация трахеи представляет собой самый эффективный метод обеспечения проходимости дыхательных путей (например, при аспирации сокпленного в дыхательных путях секрета у больных в коматозном состоянии, что предупреждает попадание содержимого желудка в дыхательные пути).

Существуют два метода интубации: через рот (per os) и через нос (per nasus). Чаще прибегают к первому методу - оротрахеальной интубации с помощью ларингоскопа (под зрительным контролем). Хотя интубацию трахеи можно провести и без ларингоскопа.

Технически существуют два типа клинка ларингоскопа: прямой

(Anderson-McGill, Miller) и изогнутый (Mackintosh). Для интубации трахеи с помощью ларингоскопа нужно иметь опреденную аппаратуру и навыки. Интубация трахеи проводится под местной или общей анестезией, имеет свои показания и противопоказания, трудности и осложнения.

Кроме оротрахеальной интубации существует и другой способ интубации трахеи: коникотомия (дыхательную трубку вводят через разрез трахеи между перстневидным и щитовидными хрящями) или трахеотомия

(она же – трахеостомия – хирургическая операция разрезания трахеи для вставления в неё трубки).

Если требуется селективная интубация бронхов (например, во время операции на лёгких или бронхах или раздельная неинвазивная вентиляция лёгких в отделении интенсивной терапии), прибегают к эндобронхеальной интубации.

Существуют метод катетеризации трахеи, при котором чрескожно с помощью фибробронхоскопа в дыхательные пути вводят тонкий (инсуффляционный) катетер.

Эндотрахеальная и эндобронхеальная интубации, коникотомия и трахеостомия, катетеризация трахеи – представляют собой инвазивные методы.

Во всех перечисленных случаях с помощью эндотрахеальной или эндобронхеальной трубки возможно замена собственного (спонтанного) дыхания на искусственное (аппаратное) т.е. проведение заместительной терапии или искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ). Этот метод является широко распрастранённым и надёжным методом протезирования спонтанного дыхания при лечении острой дыхательной недостаточности.

Первый заводской аппарат ИВЛ – «Железные лёгкие», был выпущен в 1928 году в США (авторы - Drinker и Shaw), аппарат представлял железный каркас в который укладывали больного и с помощью мехов производили ритмические сдавливания грудины (боксовый респиратор) меняя давление на грудную клетку и таким образом регулировали фазы вдоха и выдоха (17). В современной медицинской практике этот метод потерял своё значение.

Дыхательные параметры, которые нужно учитывать при проведении механической вентиляции:

1.Дыхательный объём (Tidal Volume – Vt или TV) – количество воздуха одного спокойного вдоха (идентичен объёму одного спокойного выдоха). Для любого возраста составляет - 5-15 мл/кг;

2.Частота дыхания (Frequency или Respiratory Rate – F или RR) -

количество вдоха-выдоха в одну минуту. При спокойном дыхании чатота равна - 12-15’. На некоторых аппаратах искусственного дыхания частота дыхания регулируется с помощью длительности вдоха (Tinsp) и выдоха

(Texp):

F = 60/(Tinsp + Texp);

3.Минутный объём дыхания (Minute Volume - MV) - количество воздуха вдыхаемого и выдыхаемого за одну минуту: MV = Vt x F.

Минутный объём дыхания в норме 5-10 л/мин, при патологических состояниях может увеличиться до 13-16 л/мин;

4.Время дыхания (соотношение времени вдоха и выдоха) (Inspiratory Time, Inspiratory/Expiratory, I:E) – длительность вдоха. При спонтанном дыхании – 0,8-1,2 сек. При искусственной вентиляции чаще всего используется - I:E = 1:1, 1:1,5, 1:2;

5.Давление в дыхательных путях (Airway Pressure - P) – при спонтанном дыхании во время вдоха давление отрицательное (-1,-2 см вод. ст.), во время выдоха – положительное (+1,+2 см вод. ст.). Искусственное дыхание возможно только в условиях положительного дыхания и этот показатель может меняться в пределах от +5 до +30 см вод. ст., а выдох - пассивный процесс и давление на выдохе приравнивается к атмосферному;

6.Положительное давление в конце выдоха (Positive End Expiratory Pressure – PEEP) - при спонтанном дыхании в конце выдоха давление в дыхательных путях может достигать 3-5 см вод. ст. При искусственной вентиляции этот параметр тоже нужно увеличить, особенно в случае острого респираторного дистресс-синдрома взрослых;

7.Пиковое давление вдоха (Peak Instiratory Pressure – Ppeak или PIP) –

максимальное давление в лёгких при искусственом вдохе. При искусственной вентиляции лёгких контролируемой по объёму, этот показатель зависит от объёма вдоха, потока воздуха в дыхательных путях и комплаинса дыхательной системы (compliance - англ. податливость,

растяжимость. Crs – Compliance respiratory system - комплаинс дыхательной системы; показывает на сколько миллибаров нужно увеличить давление в дыхательной системе – в лёгких для увеличения объёма дыхания на 1 мл. Измеряется в мл/мбар, норма – 60-100 мл/мбар. Вычесляется: Crs=Vt / Pplateau - PEEP). В режимах контролируемых по давлению пиковое давление равняется заданному давлению;

8.Давление плато (Plateau Pressure) – положительное давление в дыхательных путях в конце вдоха при нулевом потоке воздуха. Этот показатеть приблизительно равен среднему альвеолярному давлению;

9.Среднее давление (Mean Airway Pressure - MAP) – среднее давление в дыхательных путях. Монитор аппарата показывает этот параметр, который всегда ниже среднего альвеолярного давления;

10.Поток воздуха в дыхательных путях (Airway Flow или Peak Flow) – скорость проведения воздуха в дыхательных путях (скорость изменения объёма воздуха в дыхательных путях). Измеряется в л/мин, в дистальной части контура аппарата ИВЛ и соответствует объёму потока в трахеи больного. Поток воздуха в дыхательных путях зависит от состояния

трахеобронхиального дерева. В режимах контролируемых по объёму поток является заданной величиной и подбирается с помощью времени вдоха (или вдоха/выдоха), а в режимах контролируемых по давлению – поток зависит от заданных параметров давления, комплаинса дыхательных путей, от времени вдоха (или вдоха/выдоха);

11.Процентное количество кислорода во вдыхаемом воздухе (FiO2) – заданная величина и, обычно, подбирается в передлах 40-60%, так как высокая концентрация кислорода (FiO2 > 0,6 или выше 60%) может вызывать повреждения ткани лёгкого и иметь отрицательное влияние на больного.

Целью искусственной веитиляции лёгких (ИВЛ) является: обеспечение жизненно важных органов кислородом и удаление углекислоты для сохранания гомеостаза, обеспечение работы дыхательной мускулатуры, предотвращение углубления повреждений лёгких или замедление выздоровления.

Различают инвазивные и неинвазивные методы искусственной веитиляции лёгких (ИВЛ). В выборе метода для конкретного больного решающую роль играют особенности патологии. В наше время у клиницистов есть возможность подбора такой респираторной поддержки, которая минимизирует вред от механической вентиляции и сделает возможным максимально быстрый возврат к спонтанному дыханию.

Аппаратные (инвазивные) режимы искусственного дыхания делится на принудительную (искусственная вентиляция лёгких - ИВЛ) и вспомогательную (вспомогательная вентиляция лёгких - ВВЛ).

У всех современных методов искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ) есть общая черта: собственное (самостоятельное) дыхание больного должно быть подавленно, а режим работы респиратора подбирается врачом и не зависит от больного. По принципу переключения вдоха на выдох аппараты ИВЛ делят на объёмные, работающие по времени, работающие по давлению, работающие по потоку и ручные.

ИВЛ делиться на:

1.Контролируемую по объёму вентиляцию или традиционную ИВЛ, при её использовании врачом регулируется объём вентиляции и частота дыхания;

2.Контролируемую по давлению вентиляцию - при её использовании врачом регулируется давление на вдохе и частота дыхания.

В рамках каждого из этих режимов различают ещё специальные режимы по форме кривой скорости потока вдоха, давления на конце выдоха, соотношения времени вдох/выдох.

Существует классификация ИВЛ по частоте вентиляции: диффузная (типа апноэ), низкочастотная, нормочастотная, высокочастотная, осцилляционная.

Часто используемые методы (режимы) ИВЛ:

1.Вентиляция контролируемая (управляемая) по объёму – Volume Controlled Ventilation (VCV) – или традиционная ИВЛ – Conventional Ventilation (CV) - в дыхательные пути больного респиратор подаёт заданный объём газовой смеси. В это время в дыхательных путях и лёгких повышается давление. После окончания искусственного (контролируемого) вдоха прекращается поступление газа в дыхательные пути и образуется выдох, во время которого давление уменьшается. Группу таких методов (или режимов) называют «ИВЛ в условиях перемежающегося положительного давления» - Intermittent Positive Pressure Ventilation (IPPV) или «управляемой механической вентиляцией лёгких» - Controlled Mechanical Ventilation (CMV).

При традиционной ИВЛ задаются параметры: Vt, MV или оба параметра. Частота дыхания самостоятельная или зависимая величина - F = MV:Vt. Ppeak - зависимая величина. Переключение от вдоха на выдох происходит или при выполнении частоты дыхания (F) или после истечения времени вдоха (Tinsp) или после поступления в лёгкие заданного объёма. Выдох пассивен, начинается после открытия клапана выдоха под воздействием растяжимости лёгких и грудной клетки.

В этом режиме возможно использовать положительное давление в конце выдоха (Positive End Expiratory Pressure – PEEP). В таком случае в конце фазы выдоха давление в лёгких не достигает нуля а остаётся на уровне заданного параметра PEEP.

2.Вентиляция контролируемая (управляемая) по давлению – Pressure Controlled Ventilation (PCV) - в дыхательных путях больного давление сохраняется на протяжении всего заданного времени. Применять этот метод целесообразно при тяжёлым повреждении лёгких (например, при респираторном дистресс-синдроме взрослых - Acute Respiratory Disstress Syndrome - ARDS), когда на фоне пониженной растяжимости лёгких в условиях традиционных объёмных режимов дыхательный объём

достигается при очень высоком инспирационном давлении. Если Ppeak превышает 40-50 см вод. ст., возрастает риск баротравмы лёгких.

В этом режиме задаются параметры: пиковое давление (Ppeak), частота дыхания (F), давление в конце выдоха, а объём дыхания (Vt) - становится производным.

3.Объёмная вентиляция с контролем по давлению - Pressure Regulated Volume Controlled Ventilation (PR-VCV) – этот метод ИВЛ объединяет вентиляцию по объёму и по давлению. Аппарары ИВЛ в этом режиме постоянно контролируют меняющуюся растяжимость лёгких. Задаются только F и Vt, а аппарат по кривой объём-давление предыдущего вдоха автоматически выбирает форму и величину инспирационного потока, для обеспечения заданного объёма в условиях минимально возможного пикового давлениия в дыхательных путях.

Метод обеспечивает раскрытие альвеол лёгких и сохранение их в открытом виде на протяжении всего цикла дыхания, так чтобы в условиях меняющейся растяжимости лёгких менялось давление в дыхательных путях и были обеспечены заданные параметры объёма и давления.

Исследованиями подтверждено, что при тяжёлой острой паренхимальной дыхательной недостаточности в режиме PR-VCV открытие альвеол увеличивает транспорт кислорода. Обеспечение заданного объёма мешает развитию гиповентиляции и гиперкапнии. Исходя из этого режим PR-VCV называют режимом «щадящей вентиляции лёгких». Схожий режим существует на аппаратах Draeger и Evita - т.н. ауто-флоу (Auto-flow). Ауто-флоу может быть использован в виде дополнения к любому режиму ИВЛ и ВВЛ. Сущность его в том, что при каждом дыхательном цикле контролируется растяжимость лёгких. В аутофлоу режиме инспирационный поток контролируется таким образом, чтобы при поступлении заданного объёма в дыхательные пути, создавалась наименьшее пиковое давление (Ppeak).

Вспомогательная вентиляция лёгких (ВВЛ) – характерная особенность ВВЛ – сохранение самостоятельного (спонтанного) дыхания. Респиратор не замещает спонтанное дыхание, а помогает больному дышать, уменьшая его энергетические затраты, заставляет работать дыхательную мускулатуру и улучшает механику дыхания.

Вспомогательную вентиляцию лёгких (ВВЛ) можно условно разделить на две группы:

1.Респиратор дополнительным потоком помогает каждой или определённой попытке вдоха больного;

2.Респиратор с заданной частотой добавляет механические вдохи к спонтанному дыханию больного.

К вспомогательным режимам ИВЛ относятся:

Поддержка давлением (Pressure support ventilation - PSV);

Поддержка потоком (Flow-by);

Вентиляция по давлению с обратным соотношением вдох-выдох

(PCIRV);

Вентиляция сбросом давления в дыхательных путях (Airway pressure release ventilation – APRV);

Двухфазная вентиляция с постоянным положительным давлением в дыхательных путях (BiPAP);

Концепция «открытого лёгкого».

4.Синхронизированная перемежающаяся принудительная

(мандаторная) вентиляция – Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV) – режим представляет комбинацию аппаратного и самостоятельного дыхания, который даёт возможность больному дышать самостоятельно в условиях заданной частоты механического дыхания (F) и объёма дыхания (Vt) или минутной вентиляции (MV). В этом режиме задаются параметры: объём дыхания (Vt), частота дыхания (F), поток вдоха

(Insp.Fow) и время вдоха (Tinsp).

Если у больного отсутствует попытка вдоха, цикл дыхания состоит только из принудительных вдохов, а при попытке самостоятельного дыхания режим осуществляет только вспомогательную вентиляцию.

Для того, чтобы принудительный вдох не совпал с самостоятельным вдохом и таким образом не подавил его, в режиме SIMV существует время ожидания – триггерное окно (для взрослого – 5 сек, для детей – полторы секунды). Синхронный вдох включается только во время триггерного окна.

5.Двухфазная вентиляция с постоянным положительным давлением в дыхательных путях - Biphasic Positive Airway Pressure (BIPAP an BiLevel an BiVent) – по сути, это вентиляция с управляемым давлением, но «открытой» системой, которая даёт возможность больному самостоятельно осуществлять спонтанное дыхание в любой фазе дыхательного цикла. В этом режиме задаются параметры: давление на вдохе (Phigh) – фаза высокого давления, давление на выдохе (Plow или PEEP) - фаза низкого давления,