5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Г_И_Белебезьев_Физиология_и_патофизиология_искусственной_вентиляции

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

В зависимости от заложенного программного обеспечения час­ тота вентиляции регулируется непосредственно или путем установ­ ки длительности периодов Thigh и Tlow. Подаваемый ДО зависит от разницы давления AP[Pinsp = Phigh - Plow (ПДКВ)], величин подат­ ливости С или сопротивления R дыхательных путей: ДО = (Phigh - - Plow)C.

Рис. 4.54. График вентиляции в режиме ВiРАР

Увеличение градиента давления АР приводит к росту BiPAP вентиляции (ДО увеличивается). Так как ДО является степенью сво­ боды (производным), то следует мониторировать МОД в узких пре­ делах. ДО всегда зависит от разницы давлений Phigh - Plow. Может также изменяться крутизна подъема давления. Эффективное время подъема давления не может быть больше установленного времени вдоха Ti (Thigh). Особое преимущество режима BiPAP состоит в том, что пациент может дышать самостоятельно в любой момент дыхательного цикла, т.е. и в фазу низкого, и в фазу высокого давле­ ния. Такая возможность предоставляется благодаря тому, что клапа­ ны вдоха и выдоха с помощью регуляторного механизма обеспечи­ вают точное количество свежего газа, необходимое для поддержа­ ния постоянного давления в дыхательных путях, даже при незначи­ тельных его подъемах. В упрощенном виде режим BiPAP можно рассматривать как процесс спонтанного дыхания при двух разных уровнях CPAP. Если спонтанные дыхательные усилия отсутствуют,

190

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

то остается регулируемая по времени и управляемая по давлению ИВЛ. В зависимости от степени сохранности спонтанного дыхания пациента следует отличать (рис.4.55):

1) СМv ВiРАР - спонтанное дыхание отсутствует, пациент вен­ тилируется в режиме, регулируемом по времени и управляемом по давлению, вдох происходит при переключении на более высокий уровень давления;

2) IMV ВiРАР - спонтанное дыхание при низком уровне давле­

ния;

3) истинный режим ВiРАР - спонтанное дыхание при двух уровнях давления.

Выгодное отличие данного вида респираторной поддержки за­ ключается в том, что большие изменения объема достигаются при относительно малых амплитудах давления ВiРАР. Так как давление изменяется во времени, то обеспечивается искусственная вентиля­ ция, подобная вентиляции, управляемой по давлению (РСV). Одна­ ко, к выгоде для спонтанного дыхания, которое всегда присутствует, режим ВiРАР позволяет во время отлучения от аппарата постепенно перейти от управляемой вентиляции к полностью самостоятельному дыханию без изменения режима вентиляции. Поэтому режимом ВiРАР достигается одна из целей современной вентиляционной те­ рапии, а именно уменьшение числа применяемых в течение венти­ ляционной терапии режимов вентиляции. ВiРАР - универсальный режим вентиляции, обеспечивающий в течение продолжительного процесса отлучения от аппарата ИВЛ постепенный переход от управляемой вентиляции к вспомогательной и затем к спонтанному дыханию. Для хорошей адаптации к особенностям спонтанного ды­ хания больного, изменения давления от низкого уровня к высокому, и наоборот, должны быть синхронизированы с ним.

Изменение давления от низкого к более высокому уровню акти­ вируется потоковым триггером (регулируемым в пределах 1- 15 л/мин) в пределах окна ожидания триггера с фиксированной вре­ менной позицией (25% времени фазы). Если в течение окна ожида­ ния спонтанные дыхания отсутствуют, то по окончании окна ожида­ ния респиратор переходит на более высокий уровень давления. Об­ ратное переключение на низкий уровень происходит по истечении

191

Рис. 4.55. Графики вентиляции в зависимости от степени сохранности спонтанного дыхания

192

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

Thigh или когда пациент в пределах окна ожидания начинает выдох, т.е. когда инспираторный поток падает до 0.

Рекомендуются такие начальные параметры вентиляции в ре­ жиме BiPAP:

•низкий уровень давления (ПДКВ) 6-8 см вод. ст.;

•верхний уровень давления (Phigh) 12-15 см вод. ст. свыше PEEP (порядка 20-22 см вод. ст.);

•период высокого давления (Ti) 2 с;

•период низкого давления (Те) 4 с;

• FiO2 достаточная для поддержания раO2 в пределах нормы. Если пациент переводится после операции в ОИТ для ИВЛ, то

начальные регулировки давления могут быть такими, как показано на рис.4.56. Уровень плато при режиме CPPV становится верхним уровнем давления, низкий уровень давления соответствует ПДКВ. При начальной ЧД 12/мин и отношении I : Е = 1 : 1,5 период высо­ кого давления составит 2 с, а низкого - 3 с. Основываясь на анализах газов крови, параметры вентиляции модифицируются. Если раO2 низкое, то оксигенация может быть улучшена путем увеличения уровней низкого и высокого давления на одинаковую величину (АР остается прежним, поэтому вентиляция не изменяется), увеличения FiO2 , удлинения фазы вдоха с противоположным изменением дли­ тельности выдоха (например, Ti = 2,5 с, Те = 2,5 с) вплоть до BiPAP с обратным соотношением, что улучшает газообмен в легких. При увеличении в результате этих мер ФОЕ возрастает среднее давление в дыхательных путях.

Рис. 4.56. Переход от CPPV к BiPAP

193

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

Если раСO2 слишком высокое или слишком низкое, вентиляция корректируется следующим образом: а) при гипервентиляции уменьшают верхний уровень давления; б) при гиповентиляции верхний уровень давления увеличивают и/или увеличивают ЧД пу­ тем синхронного укорочения фаз вдоха и выдоха. Верхний уровень давления должен быть ниже верхней точки перегиба кривой объемдавление, ибо в противном случае увеличивается функциональное мертвое пространство. Поэтому ориентиром для давления плато служит уровень <= 30 см вод. ст.

Подобно отношению I : Е при ИВЛ, соотношение длительности фаз PhTR при BiPAP определяется по продолжительности фазы вдо­ ха Ti и фазы выдоха Те: PhTR = Ti : Те. Путем регулирования дли­ тельности фаз возможно применение режима BiPAP с обратным со­ отношением (IR-BiPAP, рис.4.57). При таком режиме реализуются

Рис. 4.57. График вентиляции в режиме ВiРАР с обратным соотношением

преимущества вентиляции с обратным соотношением (IRV) и спон­ танной вентиляции. Спонтанное дыхание может поддерживаться, несмотря на высокий вклад в вентиляцию управляемого дыхания. Поэтому правильным курсом будет продвижение шаг за шагом от IRV к спонтанному дыханию. Обычно больной начинает самостоя­ тельно дышать в фазу низкого давления. Клинические исследования показали, что спонтанное дыхание в фазу высокого давления режи­ ма ВiРАР (спонтанные вдохи объемом 50-150 мл) у больных с ARDS и высокой зависимостью от аппарата приводит к улучшению газо­ обмена в легких за счет:

194

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

•компенсации анатомического мертвого пространства в связи с тем, что больной с первого вдоха при верхнем уровне давления дышит свежим газом;

•улучшения соотношения вентиляция/перфузия в дисателектазированных отделах легких за счет активных сокращений диа­ фрагмы. Отлучение достигается путем сближения двух уровней давления Phigh и Plow и удлинения фазы Tlow, что приводит к

уменьшению частоты вентиляции. Так как этот режим вентиля­ ции лучше переносится больными, то потребность в седативных препаратах уменьшается и спонтанное дыхание восстанавлива­ ется быстрее.

BiPAP APRV. APRV - это вентиляция со сбросом давления в дыхательных путях. При этом режиме аппаратная вентиляция про­ изводится не за счет вдувания в легкие определенного объема (по­ вышения давления), а путем периодического сброса давления на ко­ роткий период. Длительность этой фазы низкого давления не пре­ вышает 1,5 с. APRV можно определить как CPAP, при котором уро­ вень CPAP снижается на короткое (< 1,5 с) время (рис.4.58). Паци­ ент дышит спонтанно при высоком уровне CPAP с обратным соот­ ношением I : Е (IRV). Хотя время сброса давления для выдоха ко­ роткое, но элиминация СO2 улучшается. Возврат к исходному уров­ ню CPAP вызывает аппаратный вдох. Из-за того что фаза сброса

Рис. 4.58. График вентиляции в режиме BiPAP с APRV

давления очень короткая, в отделах легких с большой постоянной времени нарастает внутреннее ПДКВ, которое предупреждает кол­ лапс соответствующих дыхательных путей в конце выдоха. Поэтому

195

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

ФОЕ увеличивается, исправляется нарушенное соотношение венти­ ляция/перфузия, что вызывает улучшение оксигенации. Регулируе­ мыми на респираторе переменными, необходимыми для функцио­ нирования режима BiPAP APRV, являются: Phigh, Plow, Thigh, Tlow; крутизна нарастания давления имеет фиксированную длительность 64 мс.

BiPAP SIMV можно использовать для отлучения от аппарата ИВЛ, применяя SIMV (SIMV + ASB), жертвуя преимуществами BiPAP во время спонтанного дыхания. Этот тип вентиляции в дейст­ вительности следует именовать BiPAP ASB, так как при этом режи­ ме возможна дополнительная поддержка давлением спонтанного дыхания в фазу низкого давления (рис.4.59). Частота изменения дав­ ления определяется частотой IMV (ЧДI M V ). Время вдоха, т.е. дли­ тельность фазы повышенного давления, устанавливается регулиров­ ками ЧДIMV и соотношения Ti : Те, а также регулируется скорость нарастания давления в дыхательных путях.

Рис. 4.59. График вентиляции в режиме BiPAP с SIMV

Несомненно, что компьютеризация наркозно-дыхательной ап­ паратуры приведет к появлению новых видов ИВЛ и дыхательной поддержки, внедрение которых в клиническую практику улучшит результаты анестезиолого-реанимационного пособия.

196

Глава 5. Физиотерапия при ИВЛ и кондиционирование дыхательных смесей

Глава 5

Физиотерапия при ИВЛ

икондиционирование дыхательных смесей

5.1.Технология увлажнения и подогрева вдыхаемых газов

Полноценная ИВЛ предполагает не только механическое разду­ вание легких для поддержания газообмена, но и максимально воз­ можное обеспечение физиологических параметров, присущих сис­ теме внешнего дыхания. Одной из основных функций верхних ды­ хательных путей является согревание и увлажнение вдыхаемых га­ зов, удаление попавших с воздухом пылевидных частиц и микроор­ ганизмов. Некоторые физические параметры, характеризующие вдыхаемый воздух, позволяют лучше ориентироваться при оптими­ зации ИВЛ.

Абсолютная влажность - количество водяного пара (мг) в литре воздуха. В литре воздуха при данной температуре может содержать­ ся не более определенного количества водяного пара (максимальная влажность). Это количество с ростом температуры воздуха увеличи­ вается. Воздух, содержащий максимально возможное при данной температуре количество водяного пара, называется насыщенным. Относительная влажность - это отношение абсолютной влажности к максимальной влажности при данной температуре, выраженное в процентах.

Вдыхаемый воздух комнатной температуры и влажности после прохождения через нос поступает в трахею с температурой около 34°С и относительной влажностью 80%. Окончательное согревание до 37°С и увлажнение до 100% происходит сразу ниже бифуркации трахеи. Точное положение этой «изотермической зоны насыщения»

197

Глава 5. Физиотерапия при ИВЛ и кондиционирование дыхательных смесей

зависит от влажности и температуры вдыхаемого газа и от величины дыхательного объема.

Удаление вдохнутой пыли из верхних дыхательных путей про­ исходит при кашле и чихании, а из нижних дыхательных путей бла­ годаря механизму мукоцилиарного клиренса. Этот механизм очист­ ки функционирует таким образом, что весь реснитчатый эпителий постоянно перемещает поверхностный слой слизи по направлению к гортани. Вязкость бронхиального секрета позволяет удалять вместе с ним попавшую при вдохе пыль.

Искусственная вентиляция нарушает эти функции, так как путь через полость носа исключается, вдох происходит через эндотрахеальную или через трахеостомическую трубку. Кроме того, функцио­ нирование цилиарного эпителия прекращается, когда относительная влажность поступающего в трахею воздуха становится менее 70%. Если через дыхательные пути длительное время проходит сухой, холодный воздух, то могут возникнуть следующие осложнения:

•высыхание слизистой оболочки;

•потеря цилиарной активности;

•угнетение мукокинеза;

•задержка секрета;

•развитие ателектазов;

•изъязвление слизистой оболочки;

•бронхоспазм;

•инфицирование.

Сдругой стороны, повреждения могут возникнуть, если темпе­ ратура вдыхаемого газа превышает 41°С. Степень повреждения бу­ дет зависеть от длительности вентиляции, относительной влажности вдыхаемого газа, возраста пациента и наличия предсуществующих легочных заболеваний. Системная дегидратация приводит к даль­ нейшему угнетению цилиарной функции за счет увеличения вязко­ сти цилиарного слоя бронхиального секрета. Чтобы избежать этих осложнений, необходимо согревать и увлажнять вдыхаемый газ по крайней мере до 32°С и 80% относительной влажности. Для таких целей используют ряд методов.

198

Глава 5. Физиотерапия при ИВЛ и кондиционирование дыхательных смесей

5.1.1.Увлажнитель-нагреватель

Вувлажнителе нагревается стерильная дистиллированная вода. Вода испаряется и создается атмосфера, насыщенная водяными па­ рами. Вдыхаемый газ проходит над поверхностью нагретой воды. В результате этого он согревается и увлажняется до уровня насыще­ ния. Температура воды регулируется и ограничивается электрони­ кой. Температура вдыхаемого газа измеряется постоянно, и в случае превышения установленного предела включается сигнал тревоги. Таким образом обеспечивается эффективное увлажнение и согрева­ ние вдыхаемого газа, поэтому возможна длительная искусственная вентиляция без повреждения дыхательных путей.

5.1.2.Теплообменники и накопители влаги

Эти устройства еще называют «искусственный нос» и применя­ ют их, в основном, у пациентов, требующих кратковременной вен­ тиляции, с целью свести к минимуму потери влаги и тепла. Тепло и влага накапливаются в гигроскопическом фильтре во время выдоха, а во время вдоха они высвобождаются, увлажняя и подогревая сухой газ. «Искусственный нос» встраивается между дыхательным конту­ ром и эндотрахеальной трубкой. Мертвое пространство может уве­ личиться до 150 мл в зависимости от вида используемых устройств. Новейшие фильтры, в дополнение к их функции теплообмена и на­ копления влаги, способны также задерживать микроорганизмы.

5.2. Физиотерапия в комплексе ИВЛ

Механизм очистки трахеобронхиального дерева при интубации не функционирует, что приводит к задержке бронхиального секрета. Физиотерапия применяется как дополнение или замещение этого механизма самоочистки. Консервативная терапия интубированных больных включает:

•постуральный дренаж;

•перкуссию;

•ручной или механический массаж.

При механической терапии интубированных больных применя­

ются:

199