Г.И. Белебезьев_Физиология и патофизиология искусственной вентиляции лёгких

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

Рис. 4.39. Измерение внутреннего ПДКВ

респираторов - физиологически правильное требование, но несинхронизированная вентиляция не оказывает никакого отрицательного влияния. Показаниями для раздельной вентиляции легких в ОИТ являются односторонние заболевания легких или заболевания лег­ ких с преимущественным поражением одной стороны, которые нельзя адекватно лечить с помощью обычных методик вентиляции. Основным критерием является латеризация, в то время как вид па­ тологии, будь то пневмония, контузия легкого, септическое его по­ ражение, бронхоплевральная фистула или пересадка одного легкого, имеет вторичное значение. Так как механические свойства легких при односторонней патологии разные, то при обычной вентиляции дыхательные объемы распределяются в соответствии с податливо-

170

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

стью, и ПДКВ в здоровом легком с лучшей податливостью вызывает большее увеличение объема, чем в больном легком с низкой подат­ ливостью. Это приводит к уменьшению вентиляции больного легко­ го и к перерастяжению здорового легкого с увеличением вентиляци- онно-перфузионных нарушений. Механический эффект ПДКВ вы­ зывает сдавление легочных капилляров и рост ЛСС в здоровых от­ делах легких. Это приводит к возрастанию кровотока в пораженных участках, что ухудшает оксигенацию и увеличивает шунт справа налево.

Наряду с независимостью при ILV выбранных для каждого лег­ кого ДО, могут использоваться различные уровни ПДКВ (избира­ тельное ПДКВ, SPEEP). Кроме того, ILV предоставляет хорошую возможность отрегулировать отношение I : Е в соответствии с по­ датливостью, свойственной каждому легкому. Если легкие вентили­ руются при разном соотношении I : Е, то режим называется асин­ хронная независимая вентиляция легких. При равных соотношениях I : Е режим именуется синхронная независимая вентиляция легких и может быть в действительности таким при надлежащем совмещении фаз дыхательного цикла каждого респиратора. Термин обратное со­ отношение I : Е используется, когда вспомогательный аппарат дела­ ет вдох, а основной производит выдох, и наоборот (рис.4.40).

Обычно оба легких вентилируются одинаковыми, но снижен­ ными ДО. При равных ДО обеспечивается лучшая оксигенация, чем при разных. При асимметричных заболеваниях легких независимая их вентиляция дает хорошую возможность специфической коррек­ ции в режиме SPEEP вентиляционно-перфузионных нарушений и улучшения газообмена в легких. Кроме того, при этом влияние на системную гемодинамику уменьшается, а доступность кислорода оптимизируется в соответствии с потребностью в нем.

Высокочастотная вентиляция (HFV). Высокочастотная вен­ тиляция - это общее наименование всех методов вентиляции с большой частотой. Иногда при этом используются ДО меньшие, чем объем анатомического мертвого пространства (2 мл/кг массы тела). HFV - это вентиляция при ЧД > 60/мин и ДО < объема анатомиче­ ского мертвого пространства. В зависимости от применяемой часто­ ты выделяют три режима высокочастотной вентиляции:

171

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

1. Высокочастотная вентиляция с положительным давлением (НРРРV), частота вентиляции 60-110/мин (= 1-2 Гц).

2. Высокочастотная струйная вентиляция (HFJV), частота вен­

3. Высокочастотная осцилляция (НГО), частота вентиляции 6002400/мин (= 10-40 Гц).

HFPPV - высокочастотная вентиляция с положительным давлением. Это вентиляция с положительным, в основном, давле­ нием при частоте вентиляции 1-2 Гц. Вдыхаемый газ подается в эндотрахеальную трубку с частотой 1 -2 Гц через одну из ветвей трой­ ника. ДО при этом в пределах 2-4 мл/кг массы тела. Во время вдоха пневматический клапан перекрывает линию выдоха. В фазу выдоха этот клапан открывается и выдох происходит пассивно (рис.4.41). Так как во время вдоха клапан закрыт, то воздух не поступает. Не­ которые современные респираторы могут обеспечить такой режим.

HFJV - высокочастотная струйная вентиляция. При этом режиме вентиляции используется инжекторная канюля, вводимая прямо в эндотрахеальную трубку или встраиваемая в стенку специ­ альной трубки. Струя газа поступает в открытую эндотрахеальную трубку через инжекторную канюлю с частотой 2-10 Гц (рис.4.42). ДО при этом составляет 2-4 мл/кг массы тела. Так как при этом ре­ жиме система открыта и клапан выдоха отсутствует, то возникает эффект Вентури, благодаря которому вдох увеличивается. Увеличе­ ние объема вдоха происходит за счет окружающего воздуха. Выдох происходит пассивно в промежутках между импульсами газовой струи. Если время выдоха слишком мало, то есть опасность образо­ вания воздушных ловушек с последующим перерастяжением и ба­ ротравмой легких. HFJV может сочетаться с обычными режимами вентиляции (ІРРV или ІМV) при малых ДО. Такой режим именуется как сочетанная высокочастотная вентиляция - CHFV (рис.4.43).

Аппараты высокочастотной струйной вентиляции дают корот­ кие пульсации газа. Созданные колебания вдыхаемой смеси дают возможность использовать явление тиксотропии для очистки трахеобронхиального дерева.

Тиксотропия - способность некоторых структурированных дис­ персных систем самопроизвольно восстанавливать разрушенную

173

Рис. 4.43. Сочетанная высокочастотная вентиляция

174

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

механическими воздействиями исходную структуру. Тиксотропия проявляется разжижением при достаточно интенсивном встряхива­ нии или перемешивании гелей, паст, суспензий и других систем с коагуляционной дисперсной структурой и их загущением после пре­ кращения механического воздействия.

Возникающие при HFJV силы сдвига, благодаря тиксотропности мокроты, вызывают уменьшение ее вязкости, т.е. под действием этих колебаний густой бронхиальный секрет разжижается, стано­ вится водянистым и легко удаляется. Концентрация кислорода во вдыхаемой смеси может меняться и регулироваться в соответствии с потребностями больного. Эти аппараты применяются, в основном, периодически, для разжижения мокроты перед плановым туалетом трахеобронхиального дерева, чтобы увеличить эффективность отса­ сывания. Кроме того, они используются в качестве так называемого наложенного постоянного струйного впрыска у больных с ARDS, что может значительно улучшить оксигенацию.

HFO - высокочастотная осцилляция. Эта методика вентиля­ ции отличается от других тем, что выдох происходит активно. Вы­ сокочастотные осцилляции (в виде синусоидальных волн с частотой до 50 Гц) создаются поршневым насосом, который через адаптер и тройник вызывает колебания столба газа в эндотрахеальной трубке (рис.4.44). Эти синусоидальные волны давления распространяются по бронхиальной системе вниз в легкие. Активный экспираторный поток не допускает возникновения воздушных ловушек. Свежий газ поступает через боковой патрубок Т-образного тройника перпенди­ кулярно направлению осцилляции. Этот поступающий сбоку поток дыхательного газа называется «bias-поток» (нагружаемый, на кото­ рый оказывается воздействие). Выпускная часть патрубка бокового потока содержит трубку сопротивления (импедансную трубку), что­ бы не допустить избыточной потери колеблющегося объема через этот патрубок. Длительность вдоха и выдоха равны и не регулиру­ ются. В настоящее время HFO используется только для лечения рес­ пираторного дистресс-синдрома новорожденных. HFV находит не­ которое применение в следующих областях: ARDS, бронхоплевральные фистулы, черепно-мозговая травма (регулирование внутри­ черепного давления), хирургия гортани, торакально-легочная хирур-

175

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

гия (например, резекция трахеи, имплантация стента), нейрохирур­ гия, бронхоскопия при струйной вентиляции, дыхательная терапия - муколизис.

Рис. 4.44. Схема высокочастотной осцилляции

4.6. Дыхательная поддержка

Постоянное положительное давление в дыхательных путях

(CPAP). Этим термином обозначается спонтанное дыхание при по­ стоянно положительном давлении в дыхательных путях во всех фа­ зах дыхательного цикла, т.е. пациент дышит самостоятельно при повышенном уровне давления в респираторном тракте (рис.4.45). CPAP может создаваться при дыхании через эндотрахеальную труб­ ку или при плотно подогнанной лицевой или носовой маске. Дыха­ ние в режиме CPAP требует, чтобы пациент был в сознании, способ­ ным сотрудничать, и чтобы его спонтанное дыхание было адекват­ ным, т.е. чтобы насосная функция легких была достаточной. CPAP улучшает газообмен, особенно при легочных заболеваниях с тен­ денцией к ателектазированию. Сочетание интраоперационной вен-

176

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

тиляции с ПДКВ и послеоперационной СРАР-терапии является весьма полезным в плане профилактики ателектазов. При использо­ вании CPAP улучшается оксигенация (увеличивается раO2 ) за счет увеличения ФОЕ, снижается работа спонтанного дыхания, так как инспираторный поток газа облегчает вдох, уменьшается коллапс мелких дыхательных путей в результате приложения к ним изнутри постоянно положительного давления. Благодаря раскрытию ателектазированных участков легких (мобилизации альвеол) улучшается соотношение вентиляция/перфузия и уменьшается внутрилегочный шунт справа налево. Показаниями для применения режима CPAP служат посттравматические (контузия легких) и послеоперационные (ателектазы, особенно после операций на верхнем этаже брюшной полости) нарушения газообмена, отек легких, пневмония, РДС ново­ рожденных, отлучение от аппарата ИВЛ.

Рис. 4.45. ПДКВ (постоянное положительное давление в дыхательных путях)

Побочные эффекты режима CPAP те же, что и при вентиляции с ПДКВ, обусловленные повышением внутригрудного давления. При использовании лицевой маски возможно накопление воздуха в же­ лудочно-кишечном тракте, развитие пневмоцефалии при переломах основания черепа, конъюнктивит из-за утечек газа в области перено­ сицы, возбуждение и клаустрофобия, пролежни кожи лица при слиш­ ком плотном прилегании маски и плохом кровоснабжении кожи.

Сейчас в каждом респираторе предусмотрен режим CPAP. В

177

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

общем, он создается за счет потока газа и для изолированного при­ менения CPAP без аппарата ИВЛ имеется относительно простое оборудование. Применяемые системы CPAP постоянного потока включают (рис.4.46): подводку свежего газа, линию (шланг) вдоха, линию выдоха, резервуар вдыхаемого газа и клапан ПДКВ. Смеси­ тель газов применяется для регулирования потока газа и концентра­ ции кислорода. Чаще всего используется механический, подпружи­ ненный клапан ПДКВ, включенный в линию выдоха. Используют также водяной затвор, т.е. трубку, погруженную в резервуар с водой (рис.4.47). Уровень ПДКВ определяют по глубине погружения труб­ ки. С целью мониторирования давления в респираторном тракте его измеряют в линии вдоха манометром. Современные системы CPAP содержат также направляющий клапан, который не допускает попа­ дания выдыхаемого газа в линию вдоха, и предохранительный кла­ пан, который ограничивает давление в респираторном тракте.

Соотношение между инспираторным потоком (V insp.), созда­ ваемым пациентом, и установленным потоком свежего газа (VF) является определяющим фактором поддержания постоянного давле­ ния в респираторном тракте до клапана ПДКВ, особенно в фазу вдо­ ха. Если инспираторный поток пациента меньше или равен установ­ ленному притоку свежего газа, то во время вдоха давление в респи­ раторном тракте, измеренное у тройника, будет снижаться незначи­ тельно. Однако, если инспираторный поток пациента превышает поток свежего газа, поступающего в систему, то пациент во время вдоха забирает недостающий объем газа из резервуара. В идеальной системе CPAP свойственные фазе вдоха колебания давления малы и пациент дышит при постоянно повышенном (по сравнению с атмо­ сферным) давлении. Чтобы создать CPAP, приток в респираторный тракт должен быть больше, чем инспираторный поток больного в данное время. Для обеспечения пика инспираторного потока допол­ нительный объем забирается из резервуара дыхательного газа.

Чтобы исключить колебания давления в фазу вдоха и возврат в линию вдоха выдыхаемого газа, приток свежего газа в систему CPAP, в зависимости от типа системы, должен в 3-4 раза превышать МОД. Для уменьшения колебаний давления особенно важно нали­ чие в линии вдоха резервуарного мешка. Соотношение давления и

178