Общие сведения об ингаляционной анестезии. Изофлюран. Типы дыхательных контуров.

Общие сведения об ингаляционной анестезии

Ингаляционная анестезия – способ общей анестезии, основанный на использовании газообразных или летучих общих анестетиков, поступающих в организм больного через дыхательные пути. Основные преимущества ингаляционной анестезии – прогнозируемость скорости пробуждения, удобство и простота использования, высокая управляемость глубиной анестезии.

Концентрация ингаляционного анестетика последовательно повышается в трех секторах:

• Альвеолярном воздухе

• Крови

• Ткани головного мозга

Состояние анестезии достигается при действии ингаляционного анестетика на центральную нервную систему, при его достижении в ЦНС достаточной концентрации

Таким образом, при нарастании парциального давления анестетика в альвеолярном воздухе вначале происходит его диффундирование в кровь через альвеолярно-капиллярную мембрану, затем достижение равновесной концентрации между кровью и альвеолярным воздухом. Концентрация анестетика в головном мозге начинает возрастать после насыщения крови растворенным анестетиком. Таким образом, кровь играет роль «буфера» и переносчика между анестетиком в дыхательных путях и анестетиком в головном мозге.

Равновесная концентрация анестетика во всех трех секторах может быть достигнута только при полном насыщении крови анестетиком. Количество растворенного в крови анестетика зависит от его растворимости в крови – чем растворимость выше, тем дольше будет достигаться равновесная концентрация анестетика, и тем больше пройдет времени, прежде чем будет достигнута равновесная концентрация анестетика в головном мозге.

Использование различных модификаций реверсивных контуров обусловлено дороговизной ингаляционных анестетиков, а также крайне низким уровнем их метаболизма. Это означает, что поскольку подавляющая часть анестетика выделяется с выдыхаемым воздухом в неизменном виде, есть возможность, очистив отработанную смесь от избытка углекислого газа и восполнив содержание кислорода, использовать дыхательную смесь повторно, тем самым снизив расход анестетика.

Основные параметры, влияющие на течение анестезии:

• Свойства дыхательного контура и уровень потока свежего газа. Типы дыхательных контуров рассмотрены ниже.

• Вентиляция – при возрастании вентиляции ускоряется поступление свежего газа в альвеолы, что способствует поддержанию альвеолярной концентрации анестетика. И наоборот, вентиляция дыхательной смесью, не содержащей анестетик, способствует уменьшению его концентрации в крови и головном мозге

• Перфузия легких (сердечный выброс) – влияет на насыщение крови анестетиком и скорость достижения равновесной концентрации во время индукции

• Переход анестетика из альвеол в кровь – зависит от проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны

• Растворимость анестетика. Более растворимые анестетики медленнее достигают равновесной концентрации.

Наркозный аппарат.

Общая схема наркозного аппарата и направление движения наркозно-дыхательной смеси приведены на рис. 2.

Рис 2. Схема устройства наркозного аппарата. 1 – ротаметр кислорода; 2 – ротаметр закиси азота; 3 – кнопка экстренной подачи кислорода, в обход испарителя; 4 - клапан вдоха; 5 – клапан выдоха; 6 – клапан сброса; 7 – переключатель между резервным мешком и аппаратом ИВЛ.

Любой наркозный аппарат будет состоять из нескольких основных частей.

Блок ротаметров – используется для дозирования и смешивания газов, при создании наркозно-дыхательной смеси.

Испаритель – применяется для дозирования парообразующий анестетиков (изофлюран, севофлюран), размещается вне контура. В испаритель подается 100% кислород либо смесь кислорода с закисью азота. В испарителе этот газ обогащается парами анестетика до заданной концентрации, формируя поток свежего газа. В настоящее время в практике используют стабилизированные испарителя высокого сопротивления – эти характеристики означают, что стабильность дозирования не зависит от внешней температуры, давления и влажности, а также то, что на вход испарителя для его корректной работы необходимо подавать газ с заданным избыточным давлением (обычно до 0,3 атм). Еще одной характеристикой испарителя является диапазон рабочих потоков, в котором данная модель обеспечивает корректное дозирование анестетика. Например, испаритель Анестезист-3, входящий в комплект Полинаркона-5, имеет паспортную характеристику потока от 2 до 15 л/мин, но на практически точно дозирует анестетик уже при минимальном потоке 0,5 л/мин.

Адсорбер – емкость, с натронной известью или другим сорбентом, поглощающим СО2. Необходим при использовании реверсивных контуров.

Резервный мешок – необходим для создания «запаса» наркозно-дыхательной смеси. При спонтанном дыхании можно оценивать ЧДД и глубину дыхания.

Аппарат ИВЛ – предназначен для проведения принудительной и вспомогательной вентиляции легких во время проведения анестезии.

Клапан вдоха и клапан выдоха – клапаны, обеспечивающие однонаправленное движение наркозно-дыхательной смеси в контуре.

Клапан сброса – обеспечивает удаление излишков наркозно-дыхательной смеси из ДК, при превышении установленного давления.

Переключатель между аппаратом ИВЛ и резервным мешком – используется для перехода со спонтанного дыхания на вспомогательную или принудительную вентиляцию легких.

Типы дыхательных контуров

Дыхательный контур (ДК) – совокупность приспособлений, обеспечивающих доставку наркозно-дыхательной смеси пациенту. Помимо структурных частей, важной характеристикой ДК является скорость потока свежего газа относительно метаболической потребности в кислороде пациент, которая определяет принадлежность контура к тому, или иному типу. Классификация дыхательных контуров представлена на рис. 3.

Рис. 3. Классификация дыхательных контуров.

Дыхательные контуры принято классифицировать по типу движения наркозно-дыхательной смеси, а именно происходит ли ее циркуляция или она эвакуируется из контура сразу после выдоха пациента. Так, контуры делят на реверсивные, в которых наркозно-дыхательная смесь после выдоха пациента и удаления из нее углекислого газа возвращается вновь к пациенту, и нереверсивные, в которых наркозно-дыхательная смесь удаляется из контура сразу после выдоха пациента.

Нереверсивные дыхательные контуры.

Открытый дыхательный контур – представляет собой простейшую лицевую маску с марлей или тканью на которую капается ингаляционный анестетик и с которой происходит его испарение. В ветеринарной практике не применяется. (рис.4)

Рис. 4. Открытый дыхательный контур.

Полуоткрытый дыхательный контур (олуоткрыМайплсона). Всего насчитывается шесть типов (модификаций) полуоткрытых контуров Майплсона, которые отличаются взаиморасположением составляющих их частей, но принцип работы и удаление наркозно-дыхательной смеси после выдоха пациента у них всех одинаковый. Более подробно разберем полуоткрытый контур Бэйна (модификация Майплсон D), рекомендуемый к рутинному использованию (рис. 5).

Рис. 5. Контур Бэйна. Указано направление движения потока наркозно-дыхательной смеси.

В контуре Бэйна свежая наркозно-дыхательная смесь подается по тонкой трубке в дистальную часть контура, непосредственно к коннектору эндотрахеальной трубки пациента. Поток свежего газа достаточно высок (100-120 мл/кг/мин), и свежий газ в фазу выдоха заполняет значительную часть дистального отдела контура. При вдохе в легкие пациента поступает свежий газ, аккумулированный в дистальной части контура, снижения давления в контуре не происходит за счет того, что в контур поступает газ из резервного мешка.

В фазу выдоха отработанный газ поступает в контур, но сразу начинает вытесняться в проксимальную часть контура и резервный мешок потоком свежего газа, при этом, если резервный мешок заполняется до своей максимальной емкости, в контуре повышается давление, и значительная часть отработанного газа через клапан сброса удаляется из контура. Сопротивление клапана сброса в контура Бэйна при спонтанном дыхании должно быть установлено на 2-5 см. Н2О, при принудительной вентиляции резервным мешком – на 15 см Н2О.

Поскольку в контуре Бэйна отсутствуют дополнительные элементы, такие как однонаправленные клапана и адсорбер, контур не создает сопротивления вдоху и выдоху пациента.

К преимуществам этого контура можно отнести возможность применения его у маленьких пациентов, создающих малые усилия вдоха, отсутствие загрязнения операционной парами анестетиков и возможность, при необходимости, проводить ИВЛ резервным мешком, почти полное отсутствие «инерционности» - при изменении установленного значения на шкале испарителя концентрации анестетика в контуре изменяется очень быстро.

Недостатки полуоткрытого контура заключаются в высоком расходе анестетика и потере тепла и влаги пациентом при дыхании, т.к. наркозно-дыхательная смесь не увлажняется и не подогревается. Поток наркозно-дыхательной смеси, при использовании контура Бэйна должен составлять более 100-120 мл\кг\мин. При минимальном потоке на испарителе 0,5 л/мин контур Бэйна должен использоваться у всех пациентов с массой тела 5 кг и менее.

Реверсивные дыхательные контуры

Полузакрытый дыхательный контур. В реверсивном контуре наркозно-дыхательная смесь циркулирует по кругу, а ее «излишки» удаляются из контура при превышении давления, установленного на клапане сброса. Поток свежего газа в полузакрытом контуре значительно ниже такового в полуоткрытом, но превышает метаболическую потребность пациента в кислороде в 3 раза.

Удаление СО2 из наркозно-дыхательной смеси осуществляется при помощи адсорбера. Адсорбер (рис.3) представляет собой емкость, расположенную в контуре, заполненную натронной известью или другим веществом, нейтрализующим СО2. В результате взаимодействия натронной извести и СО2 протекают следующие химические реакции:

CO₂+H₂O → H₂CO₃

H₂CO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + 2H₂O + тепло (быстрая реакция)

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + 2NaOH (медленная реакция)

Поток кислорода при использовании полузакрытого контура составляет 22-44 мл\кг\мин.

К преимуществам использования полузакрытого контура относятся низкий расход анестетика, согревание и увлажнение наркозно-дыхательной смеси в результате реакции СО2 и натронной извести. Экономия анестетика, по сравнению с полуоткрытым контуром, возрастает в 3-6 раз, достигая максимального значения у крупных пациентов. К недостаткам полузакрытого контура относится большая, по сравнению с полуоткрытым контуром, техническая сложность, повышение сопротивления дыханию за счет введения в конструкцию клапанов вдоха и выдоха, адсорбера. Главными недостатками полузакрытого контура могут считаться большая «инерционность» в дозировании анестетика, потому что скорость изменения концентрации анестетика в контуре прямо пропорциональна потоку свежего газа, а также более высокие требования к качеству мониторинга и квалификации анестезиста. Для работы с полузакрытым контуром рекомендуется рутинное использование капнографа и анализатора анестетических газов.

Разделение контуров на полуоткрытый и полузакрытый условно, поскольку изменяя поток свежего газа, можно изменять степень «реверсивности» и «открытости» контура. При возрастании потока свежего газа до 50 мл/кг/мин и более полузакрытый контур прогрессивно начинает приобретать свойства полуоткрытого контура – возрастает сброс наркозно-дыхательной смеси через клапан сброса, повышаются потери влаги и тепла из контура, снижается инерционность, повышается безопасность. Эти особенности используются, например, при необходимости быстро снизить концентрацию анестетика в контуре – установив низкую концентрацию на шкале испарителя и увеличив поток, можно добиться снижения концентрации анестетика в контуре гораздо быстрее.

Закрытый дыхательный контур

Закрытый дыхательной контур по своему устройству не отличается от полузакрытого, но в нем используется миниально возможный поток кислорода, соответствующий метаболическим потребностям организма. При использовании закрытого контура, весь свежий кислород полностью поглощается организмом, и «излишков» наркозо-дыхательной смеси не образуется. Поток для использования закрытого контура составляет 5-10 мл\кг\мин. После первичного заполнения контура анестетиком испаритель должен быть выключен.

При использовании закрытого контура, необходим расширенный мониторинг, включающий в себя, в обязательном порядке, ЭКГ, пульсоксиметрию, капнографию, анализ анестетических газов.