Режимы механической ИВ Л
ИВЛ с регуляцией по объему(объемная, или традиционная, ИВЛ) — наиболее распространенный метод, при котором в легкие во время вдоха посредством респиратора вводится заданный ДО (ИВЛ с регуляцией по объему). При этом в зависимости от конструктивных особенностей респиратора можно устанавливать ДО, или MOB, либо обе величины. ЧД при этом является производной величиной. Если, например, установленная величина MOB равна 10 л, а ДО ν- 0,5 л, то частота дыхания будет равна 10:0,5 = 20 в 1 мин. В некоторых респираторах ЧД устанавливается независимо от других параметров и обычно составляет 16—20 в 1 мин. Давление в дыхательных путях во время вдоха, в частности его максимальное пиковое (Рпик) значение, при этом зависит от ДО, типа кривой потока, длительности вдоха,
Рис. 7.1.Кривые давления (P) и потока (V) в дыхательных путях при ИВЛ.
сопротивления дыхательных путей и растяжимости легких и грудной клетки (рис. 7.1).
Переключение с «вдоха» на «выдох» осуществляется либо после окончания времени вдоха при заданной ЧД, либо после введения в легкие заданного ДО. Выдох происходит после открытия клапана респиратора пассивно под воздействием эластической тяги легких и грудной клетки [Кассиль В.Л. и др., 1997].
ДО устанавливают из расчета ΙΟΙ 5, чаще 10—13 мл/кг массы тела. Нерационально выбранный ДО существенно влияет на газообмен и максимальное давление во время фазы вдоха. При неадекватно малом ДО часть альвеол не вентилируется, образуются ателектатические очаги, вызывающие внутрилегочный шунт и артериальную гипоксемию. Слишком большой ДО приводит к значительному увеличению давления в дыхательных путях во время вдоха, что может вызвать баротравму легких. Выравнивание давления между участками легких происходит при максимальном заполнении легких газовой смесью и минимальной скорости потока [Munoz J. et al., 1993; Cook L.В. et al., 1996]. Важным регулируемым параметром механической ИВЛ является отношение времени вдох/выдох, от которого во многом зависит среднее давление в дыхательных путях во время всего дыхательного цикла. Более продолжительный вдох обеспечивает лучшее распределение газа в легких при патологических процессах, сопровождающихся неравномерностью вентиляции [Николаенко Э.М., 1989; Giordano AJ., Diaz W.R.C., 1988]. Удлинение фазы выдоха часто бывает необходимым при бронхооб-структивных заболеваниях, снижающих скорость выдоха, поэтому в
Рис. 7.2. Режим ИВЛ с инспираторным плато.
Кривая давления в дыхательных путях: РПик — пиковое; Рплато — при инспираторной паузе.
современных респираторах реализована возможность регуляции времени вдоха и выдоха (Ti и ТЕ) в широких пределах — от 1:4 до 4:1. В объемных респираторах чаще используются режимы ΎΙ'.ΎΕ = 1:1; 1:1,5 и 1:2. Выбранные режимы должны способствовать улучшению газообмена, повышению PaO2 и снижению фракции ингалируемого кислорода (FiO2). Относительное удлинение времени вдоха позволяет, не уменьшая ДО, снизить пиковое давление на вдохе (РПИк), что важно для профилактики баротравмы легких. При ИВЛ также широко используется режим с инспираторным плато, достигаемым прерыванием потока после окончания вдоха (рис. 7.2). Этот режим рекомендуется при длительной ИВЛ. Длительность плато на вдохе может быть установлена произвольно. Рекомендуемые параметры его равны 0,3—0,4 с или 10— 20 % от продолжительности дыхательного цикла. Данное плато также улучшает распределение газа в легких, снижает опасность баротравмы.
Давление в конце плато фактически соответствует так называемому эластическому давлению, его считают равным альвеолярному давлению. Разница между Рпик и Рпляго
равна резистивному давлению. При этом создается возможность во время ИВЛ определять примерную величину растяжимости системы легкие — грудная клетка, но для этого нужно знать скорость потока [Кассиль В.Л., 1997].
Выбор MOB может быть приблизительным или проводится под контролем уровня газов артериальной крови. В связи с тем, что на PaO2 может влиять множество факторов, адекватность ИВЛ определяют по PaCO2. Как при контролируемой вентиляции, так и в случае ориентировочного установления MOB предпочтительна умеренная гипервентиляция с поддержанием PaCO2 на уровне 30 мм рт.ст. (4 кПа). Преимущества такой тактики могут быть суммированы следующим образом: гипервентиляция менее опасна, чем гиповентиляция; при более высоком MOB меньше опасность коллапса легких; при гипокапнии облегчается синхронизация работы аппарата с дыханием пациента; гипокапния и алкалоз более благоприятны для действия ряда фармакологических средств; в условиях сниженного PaCO2 реже возникают сердечные аритмии.
Учитывая то, что гипервентиляция является рутинной методикой, следует помнить об опасности значительного снижения MOC и мозгового кровотока вследствие гипокапнии. Падение PaCO2 ниже физиологической нормы подавляет стимулы к самостоятельному дыханию и может служить причиной неоправданно длительной ИВЛ. У больных с хроническим ацидозом гипокапния приводит к истощению бикарбонатного буфера и замедленному восстановлению его после ИВЛ. У больных группы высокого риска поддержание соответствующих MOB и PaCO2 жизненно необходимо и должно осуществляться только при строгом лабораторном и клиническом контроле [Малышев В.Д., 1989].
Длительная ИВЛ с постоянным ДО делает легкие менее эластичными. В связи с увеличением объема остаточного воздуха в легких изменяется отношение величин ДО и ФОБ. Улучшение условий вентиляции и газообмена достигается путем периодического углубления дыхания. Для преодоления монотонности вентиляции в респираторах предусмотрен режим, обеспечивающий периодическое раздувание легких. Последнее способствует улучшению физических характеристик легких, в первую очередь увеличению их растяжимости. При введении в легкие дополнительного объема газовой смеси нужно помнить об опасности баротравмы. В отделении ИТ раздувание легких обычно проводят с помощью большого мешка «Амбу».
Влияние ИВЛ с перемежающимся положительным давлением и пассивным выдохом на деятельность сердца.ИВЛ с перемежающимся положительным давлением и пассивным выдохом оказывает комплексное влияние на сердечно-сосудистую систему. Во время фазы вдоха создается повышенное внутригрудное давление и венозный приток к правому предсердию уменьшается, если давление в грудной клетке равно венозному. Перемежающееся положительное давление с уравновешенным альвеолярно-капиллярным давлением не приводит к росту Ртм и не меняет постнагрузку на правый желудочек. Если же Ртм при раздувании легких повышается, то возрастает нагрузка на легочные артерии и увеличивается постнагрузка на правый желудочек.
Умеренное положительное внутригрудное давление способствует увеличению венозного притока к левому желудочку за счет поступления крови из легочных вен в левое предсердие. Положительное внутригрудное давление также снижает постнагрузку на левый желудочек и приводит к увеличению сердечного выброса.
Если давление в грудной клетке будет очень высоким, то давление наполнения левого желудочка может уменьшиться вследствие увеличения постнагрузки на правый желудочек. Это может привести к перерастяжению правого желудочка, сдвигу межальвеолярной перегородки влево и снижению объема наполнения левого желудочка.
Большое влияние на состояние пред- и постнагрузки оказывает интраваскулярный объем. При гиповолемии и низком центральном венозном давлении (ЦВД) повышение внутригрудного давления приводит к более выраженному снижению венозного притока в легкие. Снижается и CB, что зависит от неадекватного наполнения левого желудочка. Чрезмерное повышение внутригрудного давления даже при нормальном внутрисосудистом объеме способствует снижению диастолического наполнения обоих желудочков и CB.
Таким образом, если ППД проводится в условиях нормоволемии и выбранные режимы не сопровождаются ростом трансмурального капиллярного давления в легких, то отсутствует отрицательное влияние метода на деятельность сердца. Более того, возможность увеличения CB и систолического АД следует учитывать во время CJlP. При раздувании легких ручным методом при резко сниженном сердечном выбросе и нулевом АД наблюдаются увеличение CB и подъем систолического АД [Марино П., 1998].
ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха — ПДКВ;PEEP — Positive end-expiratory pressure. При этом режиме давление в дыхательных путях во время конечной фазы выдоха не снижается до нуля, а удерживается на заданном уровне (рис. 7.3). ПДКВ достигается при помощи специального блока, встроенного в современные респираторы. Накоплен очень большой клинический материал, свидетельствующий
Рис. 7.3. Режим ИВЛ с ПДКВ. Кривая давления в дыхательных путях.
об эффективности данного метода. ПДКВ применяется при лечении ОДН, связанной с тяжелыми легочными заболеваниями (РДСВ, распространенные пневмонии, хронические обструктивные заболевания легких в стадии обострения) и отеком легких. Однако доказано, что ПДКВ не уменьшает и даже может увеличивать количество внесосудистой воды в легких. В то же время режим ПДКВ способствует более физиологическому распределению газовой смеси в легких, снижению венозного шунта, улучшению механических свойств легких и транспорта кислорода [Александров В.H. и др., 1986]. Имеются данные о том, что ПДКВ восстанавливает активность сурфактанта и уменьшает его бронхоальвеолярный клиренс.
При выборе режима ПДКВ следует иметь в виду, что он может существенно уменьшить CB. Чем больше конечное давление, тем существеннее влияние этого режима на гемодинамику. Снижение CB может наступить при ПДКВ 7 см вод. ст. и более — это зависит от компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы. При повышении давления до 12 см вод. ст. значительно увеличивается нагрузка на правый желудочек и возрастает легочная гипертензия [Leithner С. et al., 1994]. Во многом отрицательные эффекты ПДКВ могут зависеть от ошибок в его применении. Не следует сразу создавать высокий уровень ПДКВ. Рекомендуемый на-
чальный уровень ПДКВ 2—6 см вод. ст. Повышать давление в конце выдоха следует постепенно («шаг за шагом») и при отсутствии должного эффекта от установленной величины ПДКВ. Повышают ПДКВ на величину 2—3 см вод.ст. не чаще чем каждые 15—20 мин. Особенно осторожно увеличивают ПДКВ после достижения величины, равной 12 см вод.ст. Наиболее безопасный уровень ПДКВ — 6—8 см вод.ст., однако это не означает, что данный режим оптимален в любой ситуации. При большом венозном шунте и выраженной артериальной гипок-семии может потребоваться более высокий уровень ПДКВ с FiO2 0,5 и выше. В каждом конкретном случае величину ПДКВ выбирают индивидуально [Suter К.М. et al., 1975; Nunn J.E., 1984]!
Обязательным условием при таком режиме ИВЛ является динамическое исследование газов артериальной крови, рН и параметров ЦГД: СИ, давления наполнения правого и левого желудочков и общего периферического сопротивления. При этом следует учитывать также и растяжимость легких.
ПДКВ способствует «раскрытию» нефункционирующих альвеол и ателектатических участков, вследствие чего улучшается вентиляция альвеол, которые вентилировались недостаточно или не вентилировались совсем и в которых происходило шунтирование крови. Положительный эффект ПДКВ обусловлен увеличением функциональной остаточной емкости и растяжимости легких, улучшением вентиляционно-перфузионных отношений в легких и уменьшением альвеолярно-арте-риальной разности по кислороду.
Правильность уровня ПДКВ может быть определена по следующим основным показателям:
• отсутствию отрицательного влияния на кровообращение;
• увеличению растяжимости легких;
• уменьшению легочного шунта.
Основным показанием к ПДКВ служит артериальная гипоксемия, не устраняемая другими режимами
ивл.
Характеристика режимов ИВЛ с регуляцией по объему:
• важнейшие параметры вентиляции (ДО и MOB), как и отношение длительности вдоха и выдоха, устанавливает врач;
• точный контроль адекватности вентиляции с выбранной FiO2 осуществляется путем анализа газового состава артериальной крови;
• установленные объемы вентиляции вне зависимости от физических характеристик легких не гарантируют оптимального распределения газовой смеси и равномерности вентиляции легких;
• для улучшения вентиляционно-перфузионных отношений рекомендуется периодическое раздувание легких или проведение ИВЛ в режиме ПДКВ.
ИВЛ с регулируемым давлением во время фазы вдоха широко применяется в клинической практике. Одним из режимов ИВЛ, который получил в последние годы наибольшее распространение, является ИВЛ с регулируемым давлением и инверсированным отношением времени вдох/выдох (Pressure controlled inverse ratio ventilation — PC-IRV). К этому методу прибегают при тяжелых поражениях легких (распространенные пневмонии, РДСВ), требующих более осторожного подхода к респираторной терапии. Улучшить распределение газа в легких с меньшим риском баротравмы можно путем удлинения фазы вдоха в пределах дыхательного цикла под контролем заданного давления. Увеличение отношения вдох/выдох до 4:1 позволяет снизить разницу между РПИК в дыхательных путях и Ральв·
Вентиляция альвеол происходит во время вдоха, а в короткой фазе выдоха давление в альвеолах не снижа-
Рис. 7.4. Режим ИВЛ с управляемым давлением.
Кривая давления в дыхательных путях.
ется до нуля и они не коллабируют-ся. Амплитуда давления при этом режиме вентиляции меньше, чем при ПДКВ [Dazmann E., Lachmann, 1980]. Важнейшим преимуществом ИВЛ с регуляцией по давлению является возможность управления РПИК- Применение же вентиляции с регуляцией по объему не создает этой возможности. Заданный объем сопровождается нерегулируемым пиком Ральв и может вести к перераздуванию неколлабированных альвеол и их повреждению, в то время как часть альвеол в должной мере не вентилируется. Попытка же уменьшения Ральв путем уменьшения ДО до 6—7 мл/кг массы тела и соответственного увеличения частоты дыхания не создает условий для равномерного распределения газа в легких. Таким образом, основное преимущество ИВЛ с регуляцией по давлению и увеличением продолжительности вдоха — возможность полноценной оксигенации артериальной крови при более низких показателях ДО, чем при объемной ИВЛ (рис. 7.4; 7.5) [Kesecioglu J. et al., 1994].
Характерные черты и правила проведения ИВЛ с регулируемым давлением и инверсированным отношением вдох/выдох:
• уровень максимального Рпик и частоту вентиляции устанавливает врач;
• РПИК и транспульмональное давление ниже, чем при объемной ИВЛ;
Рис.7.5. Вентиляция легких с двумя фазами положительного давления в дыхательных путях (режим BIPAP).
• продолжительность вдоха больше продолжительности выдоха;
• распределение вдыхаемого газа и оксигенация артериальной крови лучше, чем при объемной ИВЛ;
• во время всего дыхательного цикла создается положительное давление;
• во время выдоха создается положительное давление, уровень которого тем выше, чем короче выдох;
• вентиляцию легких можно проводить с меньшим ДО, чем при объемной ИВЛ [Кассиль В.Л. и др., 1997].
7.2. Вспомогательная ИВЛ
Вспомогательная ИВЛ (ВИВЛ) — Assisted controlled mechanical ventilation - ACMV (AssCMV) - механическая поддержка самостоятельного дыхания пациента. Во время начала спонтанного вдоха производят посредством вентилятора искусственный вдох. Падение давления в дыхательных путях на 1—2 см вод. ст. во время начала вдоха воздействует на триггерную систему аппарата, и он подает заданный объем, снижая работу дыхательных мышц. ВИВЛ позволяет устанавливать необходимую, наиболее опти-
мальную для данного пациента частоту дыхания.
Адаптационный способ ВИВЛзаключается в том, что частота вентиляции, как и другие параметры (ДО, отношение продолжительности вдоха и выдоха), тщательно приспосабливаются («подстраиваются») к спонтанному дыханию больного. Ориентируясь на предварительные параметры дыхания больного, обычно устанавливают первоначальную частоту дыхательных циклов аппарата на 2—3 больше, чем частота спонтанного дыхания больного, а ДО аппарата на 30—40 % выше, чем собственный ДО больного в покое. Адаптация пациента происходит легче при отношении вдох/выдох = 1:1,3, использовании ПДКВ, равной 4—6 см вод.ст., и при включении в контур респиратора РО-5 клапана дополнительного вдоха, допускающего поступление атмосферного воздуха при несовпадении аппаратного и спонтанного дыхательных циклов. Начальный период адаптации проводят посредством 2—3 кратковременных сеансов ВИВЛ (ВНВЛ) по 15-30 мин с 10-минутными перерывами. В перерывах с учетом субъективных ощущений больного и степени дыхательного комфорта осуществляют корректировку вентиляции. Адаптацию считают достаточной, если отсутствует сопротивление вдоху, а экскурсии грудной клетки совпадают с фазами искусственного дыхательного цикла [Юревич В.M., 1997].
Триггерный способ ВИВЛосуществляется с помощью специальных узлов респираторов («триггерного блока» или системы «откликания»). Триггерный блок предназначен для переключения распределительного устройства с «вдоха» на «выдох» (или наоборот) вследствие дыхательного усилия больного.
Работу триггерной системы характеризуют два основных параметра — чувствительность триггера и скорость «откликания» респиратора.
Чувствительность блока определяется наименьшей величиной потока или отрицательного давления, необходимой для срабатывания переключающего устройства респиратора. При малой чувствительности аппарата (например, при 4—6 см вод. ст.) потребуется слишком большое усилие со стороны пациента, чтобы начался вспомогательный вдох, и, наоборот, при повышенной чувствительности респиратор может реагировать на случайные причины. Триггерный блок, чувствительный к потоку, должен реагировать на поток в 5—10 мл/с. Если же триг-герный блок чувствителен к отрицательному давлению, то разрежение на откликание аппарата должно быть 0,25—0,5 см вод.ст. [Юревич В.M., 1997]. Такие скорость и разрежение на вдохе способен создавать ослабленный больной. Во всех случаях триггерная система должна быть регулируемой, чтобы создавать лучшие условия для адаптации больного.
Триггерные системы в различных респираторах регулируются соответственно давлению (pressure triggering), скорости потока (flow triggering, flow by) или по объему (volume triggering). Инерционность триггерного блока определяется «временем задержки». Оно не должно превышать 0,05—0,1 с. Вспомогательный вдох должен приходиться на начало, а не на конец вдоха больного и во всяком случае должен совпадать с его вдохом.
Возможна комбинация ИВЛ с ВИВЛ.
Искусственно-вспомогательная вентиляция легких(Assist/Control ventilation - Ass/CMV или Α/CMV) -сочетание ИВЛ и ВИВЛ. Суть метода заключается в том, что больному проводят традиционную ИВЛ с ДО 10—12 мл/кг, но устанавливают такую частоту, чтобы она обеспечивала минутную вентиляцию в пределах 80 % от должной. При этом должна быть включена триггерная система. При соответствующей конструкции аппарата используют режим поддержки давлением. Этот метод приобрел в последние годы большую популярность, особенно при адаптации больного к ИВЛ и при отключении респиратора [Магsy T.W., Marini JJ. et al., 1991].
Поскольку MOB несколько ниже требуемого, у больного возникают попытки к самостоятельному дыханию, а триггерная система обеспечивает дополнительные вдохи. Такая комбинация ИВЛ и ВИВЛ находит широкое применение в клинической практике.
Искусственно-вспомогательную вентиляцию легких целесообразно использовать при традиционной ИВЛ для постепенной тренировки и восстановления функции дыхательных мышц. Комбинация ИВЛ и ВИВЛ широко используется как во время адаптации больных к механической вентиляции и режимам ИВЛ, так и в период «отлучения» больных от респиратора после длительной ИВЛ.
Поддержка дыхания давлением(Pressure support ventilation — PSV, или PS). Этот режим триггерной ИВЛ заключается в том, что в системе аппарат — дыхательные пути больного создается положительное постоянное давление. При попытке вдоха больного включается триггерная система, которая реагирует на снижение давления в контуре ниже заданного уровня ПДКВ. Важно, чтобы в период вдоха, как и во время всего дыхательного цикла, не было эпизодов даже кратковременного снижения давления в дыхательных путях ниже атмосферного. При попытке выдоха и превышении установленной величины давления в контуре респиратора инспираторный поток прерывается и происходит выдох больного. Давление в дыхательных путях быстро снижается до уровня ПДКВ.
Режим PSV обычно хорошо переносится больными, так как поддержка дыхания давлением уменьшает работу дыхания, улучшает альвеолярную вентиляцию при повышенном содержании внутрисосудистой воды в легких. Каждая из попыток вдоха больного приводит к увеличению газопотока, подаваемого респиратором; скорость газопотока зависит от участия самого пациента в акте дыхания. ДО при поддержке давлением прямо пропорционален заданному давлению. При этом режиме снижаются потребление кислорода и расход энергии, отчетливо преобладают положительные эффекты ИВЛ над отрицательными [Van de Graaff W.B. et al., 1991]. Особо интересен принцип пропорциональной вспомогательной вентиляции, заключающийся в том, что во время энергичного вдоха пациента объемная скорость подаваемого газопотока увеличивается в самом начале вдоха и заданное давление достигается быстрее. Если же инспираторная попытка слабая, то газопоток продолжается почти до конца фазы вдоха и заданное давление достигается позже [Кассиль В.Л. и др., 1997; Fassulari A. et al., 1989; Kreit J.W. et al., 1994]. В респираторе «Bird 8400 ST» реализована модификация «Pressure Support» с обеспечением заданного ДО.
Характеристики режима поддержки дыхания давлением (PSV) следующие:
• уровень РПик устанавливается врачом, величина VT зависит от уровня г пик»
• в системе аппарат — дыхательные пути больного создается постоянное положительное давление;
• на каждый самостоятельный вдох больного аппарат реагирует изменением объемной скорости потока, которая регулируется автоматически и зависит от инспираторного усилия больного;
• частота дыхания и продолжительность фаз дыхательного цикла зависят от дыхания пациента, но в известных пределах могут регулироваться врачом;
• метод легко совместим с ИВЛ и ппвл.
При попытке вдоха больного респиратор через 35—40 MC начинает подавать в дыхательные пути поток газовой смеси до достижения определенного заданного давления, которое поддерживается в течение всей фазы вдоха больного. Пик скорости потока приходится на начало фазы вдоха, что не приводит к дефициту потока. Современные респираторы снабжены микропроцессорной системой, которая анализирует тип кривой и величину скорости потока и выбирает наиболее оптимальный режим для каждого больного. Поддержка дыхания давлением в описываемом режиме и с некоторыми модификациями используется в респираторах «Bird-8400-ST», «Servo-ventilator 900 С», «Engstrom-Erika», «Purittan-Bennet 7200» и др.
Перемежающая принудительная вентиляция легких— Intermittent mandatory ventilation (IMV) — это метод вспомогательной вентиляции легких, при котором пациент дышит самостоятельно через контур респиратора, но через заданные произвольно промежутки времени осуществляется один аппаратный вдох с заданным ДО (рис. 7.6). Как правило, используется синхронизированная ППВЛ (Synchronized intermittent mandatory ventilation — SIMV), т.е. начало аппаратного вдоха совпадает с началом самостоятельного вдоха пациента. При этом режиме пациент сам выполняет основную работу дыхания, которая зависит от частоты его самостоятельного дыхания, а в промежутках между вдохами больного осуществляется вдох с помощью триггерной системы. Эти промежутки могут быть настроены врачом произвольно, аппаратный вдох осуществляется через 2, 4, 8 и т.д. очередных по-
Рис. 7.6.Перемежающаяся принудительная вентиляция легких.
пыток больного. При ППВЛ не допускают снижения давления в дыхательных путях и при поддержке дыхания обязательно используют ПДКВ. Каждый самостоятельный вдох больного сопровождается поддержкой давлением, и на этом фоне с определенной частотой происходит аппаратный вдох [Алексии Месхишвили В.В., Николюк А.П., 1981; Кассиль В.Л. и др., 1997].
Основные характеристики ППВЛ:
• вспомогательная вентиляция легких сочетается с аппаратным вдохом с заданным дыхательным объемом;
• частота дыхания зависит от частоты инспираторных попыток больного, но ее может регулировать и врач;
• MOB является суммой самостоятельного дыхания и МО принудительных вдохов;
• врач может регулировать работу дыхания больного путем изменения частоты принудительных вдохов;
• метод может быть совместим с поддержкой вентиляции давлением и другими способами ВИВЛ.
7.3. Высокочастотная ИВ Л
Высокочастотной принято считать ИВЛ с частотой дыхательных циклов более 60 в 1 мин. При указанной частоте переключения фаз дыхательных циклов проявляется основное свойство ВЧ ИВЛ — постоянное положительное давление
(ППД) в дыхательных путях. Естественно, что пределы частоты, при которых проявляется это свойство, довольно широки и зависят от MOB, растяжимости легких и грудной клетки, скорости и способа вдувания дыхательной смеси и других причин. Однако в подавляющем большинстве случаев именно при частоте дыхательных циклов 60 в 1 мин в дыхательных путях больного создается ППД. Указанная величина удобна для перевода частоты вентиляции в герцы, что целесообразно для расчетов в более высоких диапазонах и сравнения получаемых результатов с зарубежными аналогами. Диапазон частоты дыхательных циклов очень широк — от 60 до 7200 в 1 мин (1 — 120 Гц), однако верхним пределом частоты ВЧ ИВЛ считают 300 в 1 мин (5 Гц). При более высоких частотах нецелесообразно применять пассивное механическое переключение фаз дыхательных циклов из-за больших потерь ДО во время переключения, возникает необходимость использования активных способов прерывания вдуваемого газа или генерирования его колебаний. Кроме того, при частотах свыше 5 Гц становятся практически незначимыми величины амплитудного давления в трахее [Молчанов И.В., 1989].
Причиной образования ППД в дыхательных путях при ВЧ ИВЛ является эффект «прерванного выдоха». Очевидно, при неизмененных прочих параметрах учащение дыхательных циклов приводит к росту постоянного положительного и максимального давлений при уменьшении амплитуды давления в дыхательных путях. Увеличение или уменьшение ДО вызывает соответствующие изменения давления. Укорочение времени вдоха приводит к уменьшению ППД и увеличению максимального и амплитудного давления в дыхательных путях.
В настоящее время наиболее распространены три способа ВЧ ИВЛ: объемный, осцилляторный и струйный.
Объемная ВЧ ИВЛ (Highfrequency positive pressure ventilation — HFPPV) с заданным газопотоком или с заданным ДО часто обозначается как ВЧ ИВЛ под положительным давлением. Частота дыхательных циклов обычно составляет 60—110 в 1 мин, продолжительность фазы вдувания не превышает 30 % длительности цикла. Альвеолярная вентиляция достигается снижением ДО и указанной частотой дыхательных циклов. Увеличивается ФОБ, создаются условия для равномерного распределения дыхательной смеси в легких (рис. 7.7).
В целом объемная ВЧ ИВЛ не может заменить традиционную ИВЛ и находит ограниченное применение: при операциях на легких с наличием бронхоплевральных свищей, для облегчения адаптации больных к другим режимам ИВЛ, при отключении респиратора.
Осцилляторная ВЧ ИВЛ (Highfrequency oscillation — HFO, HFLO) представляет собой модификацию апноэтического «диффузионного» дыхания. Несмотря на отсутствие дыхательных движений, с помощью этого метода достигается высокая оксигенация артериальной крови, но при этом нарушается элиминация CO2, что ведет к дыхательному ацидозу. Применяется при апноэ и невозможности быстрой интубации трахеи с целью устранения гипоксии.
Струйная ВЧ ИВЛ(High frequen-
Рис. 7.7. ИВЛ в сочетании со струйной ВЧ ИВЛ.
Кривая давления в дыхательных путях.
су jet ventilation — HFJV) является наиболее распространенным методом. При этом регулируются три параметра: частота вентиляции, рабочее давление, т.е. давление дыхательной смеси, подаваемой в шланг пациента, и отношение вдох/выдох.
Существует два основных способа ВЧ ИВЛ — инжекционный и чрезкатетерный. В основу инжекцион-ного способа положен эффект Вен-тури: струя кислорода, подаваемая под давлением 1—4 кгс/см2, через инжекционную канюлю создает вокруг последней разрежение, вследствие чего происходит подсос атмосферного воздуха. С помощью коннекторов инжектор соединяется с эндотрахеальной трубкой. Через дополнительный патрубок инжектора осуществляются подсос атмосферного воздуха и сброс выдыхаемой газовой смеси. Это позволяет реализовать струйную ВЧ ИВЛ при негерметичном дыхательном контуре [Бунятян А.А. и др., 1993; Выжиги-наМ.А. и др., 1995].
Степень увеличения ДО при данном методе зависит от диаметра и длины инжекционной канюли, величины рабочего давления, частоты вентиляции, аэродинамического сопротивления дыхательных путей. При постоянном потоке для получения газовой смеси с содержанием кислорода 60—40 % коэффициент инжекции (относительное количество подсасываемого воздуха по от-
Рис. 7.8. Прерывистая струйная ВЧ ИВЛ. Кривая давления в дыхательных путях.
ношению к расходу кислорода) необходимо соответственно увеличить от 1 до 3.
Таким образом, ВЧ ИВЛ проводится при негерметичном дыхательном контуре через интубационную трубку, катетер или иглу, вставленные чрескожным доступом в трахею. Больные легко адаптируются к струйной ВЧ ИВЛ при сохраненном самостоятельном дыхании. Метод может быть использован при наличии бронхоплевральных свищей.
Несмотря на широкое применение ВЧ ИВЛ, в основном этот метод используют как вспомогательный при проведении респираторной терапии. Использование ВЧ ИВЛ в качестве самостоятельного метода для поддержания газообмена нецелесообразно. Дробное применение сеансов ВЧ ИВЛ длительностью 40 мин может быть рекомендовано всем больным, которым проводится ИВЛ более 24 ч. Комбинация ВЧ ИВЛ с традиционной ИВЛ — прерывистая ВИВЛ — является перспективным методом поддержания адекватного газообмена и профилактики легочных осложнений в послеоперационном периоде. Суть метода заключается в том, что в режим ВЧ ИВЛ вводятся паузы, обеспечивающие снижение давления в дыхательных путях до необходимой величины. Эти паузы соответствуют фазе выдоха при традиционной ИВЛ. Паузы создаются путем отключения электро-
магнитного преобразователя аппарата ВЧ ИВЛ на 2—3 с 6—10 раз в 1 мин под контролем уровня газов в крови [Молчанов И.В., 1989] (рис. 7.8).
В восстановительном периоде, особенно при «отлучении» больных от респиратора после длительной многодневной ИВЛ, имеются все показания к проведению сеансов ВЧ ИВЛ, часто в комбинации с ВИВЛ. Как в процессе ИВЛ, так и на этапе «отлучения» от последней после экс-тубации рекомендуется использовать режим ПДКВ. Число сеансов ВЧ ИВЛ может быть различным — от 2—3 до 10 и более в сутки. Вследствие более рациональной вентиляции и улучшения физических свойств легких повышается оксигенация артериальной крови. Обычно больные хорошо переносят этот режим, влияние последнего на гемодинамику в целом благоприятное. Однако указанные эффекты непродолжительны, для их закрепления требуются повторные сеансы респираторной терапии, являющиеся своеобразным методом физиотерапии легких.
Показаниями к применению ВЧ ИВЛ также служат невозможность экстренной интубации трахеи, профилактика гипоксемии при смене интубационной трубки, транспортировка тяжелобольных, нуждающихся в ИВЛ.
Для ВЧ ИВЛ используют респираторы ЕУ-А (фирма «Дрегер») и отечественные серии «Спирон», «Ассистент» и другие.
Недостатками методов ВЧ ИВЛ являются сложность согревания и увлажнения дыхательной смеси, большой расход кислорода. Возникают определенные трудности с мониторированием FiO2, определением истинного давления в дыхательных путях, ДО и минутной вентиляции. Очень высокая частота вдохов (более 200—300 в 1 мин) или удлинение вдоха приводят к уменьшению альвеолярной вентиляции, а слишком короткий выдох способствует увеличению ПДКВ с более выраженным влиянием на гемодинамику и риском баротравмы. ВЧ ИВЛ не следует применять для лечения тяжелых распространенных пневмоний и РДСВ. Необходимо помнить о том, что большие потоки кислорода и воздуха при затрудненном выдохе могут вызвать тяжелую баротравму легких.
Представленные выше материалы свидетельствуют о том, что в настоящее время намечается тенденция к использованию прессоциклических режимов вспомогательной и принудительной ИВЛ. При этих режимах в отличие от традиционных величина ДО уменьшается до 5—7 мл/кг (вместо 10—15 мл/кг массы тела), положительное давление в дыхательных путях поддерживается за счет увеличения потока газовой смеси и изменения соотношения по времени фаз вдоха и выдоха. При этом максимальное Рпик составляет 35 см вод. ст., что, по-видимому, связано с возможностью ошибок в спирографическом определении величин ДО и МОД при искусственно вызванной спонтанной гипервентиляции. Исследованиями с помощью индуктивной плетизмографии установлено, что величины ДО и МОД меньше, и это послужило основой для уменьшения ДО при разрабатываемых методах ИВЛ.
При легочных процессах, требующих ИВЛ, изменения в легких обусловлены не столько снижением их податливости, сколько прогрессирующим снижением их «функционального объема». С помощью компьютерной томографии установлено наличие в легких трех зон, представленных: 1) нормально функционирующими альвеолами; 2) колла-бированными альвеолами, способными к расправлению при создании в них положительного давления; 3) коллабированными альвеолами, неспособными к расправлению при
создании положительного давления в дыхательных путях. Следует полагать, что в зависимости от поражения и выбранного режима ИВЛ соотношение зон с функционирующими и нефункционирующими альвеолами может изменяться, а жестко выбранный ДО может приводить к перераздуванию здоровых альвеол и их повреждению. При давлении на вдохе 30 см вод. ст. «сила сдвига» между аэрированными и коллабированными альвеолами достигает 140 см вод. ст., что создает условия для волюмотравмы. Механическое повреждение эпителия и эндотелия альвеолярно-капиллярной мембраны ведет к повышенной проницаемости легочных сосудов, интерстициальному отеку, системной аутоиммунной реакции и развитию ДВС-синдрома.
В экспериментах на животных было подтверждено, что высокое Рп„к, достигаемое при высоком показателе ДО, приводит легкие в состояние геморрагического отека с последующей сердечной и почечной недостаточностью и даже к смерти. При этом наиболее существенную роль играет, по-видимому, не Рпик, а величина ДО. При создании высокого давления за счет перетягивания живота и грудной клетки у животных не происходило значительных изменений, в то время как увеличение ДО до 25 мл/кг вызывало отек легких и последующую полиорганную недостаточность.
В настоящее время активно обсуждаются и внедряются новые подходы к проведению ИВЛ. Они требуют более совершенной техники и непрерывного автоматического слежения за выбранными параметрами. Рекомендации исследователей, занимающихся этой проблемой, заключаются в необходимости создания наиболее безопасных режимов ИВЛ, обеспечивающих условия для равномерного распределения газа в легких. Важным параметром ИВЛ является среднее давление в дыхательных путях, которое приближается по своему значению к среднему Ральв. Таким образом, регулирование первой величины приведет к установлению необходимого PMbB с оптимальными или приемлемыми для каждого случая величинами PaO2. При этом выбирают прессоцикли-ческий тип режима вентиляции с максимальным давлением на вдохе 35 см вод. ст. и величиной ДО, равной 5—7 мл/кг массы тела. Обеспечивают убывающий инспираторный поток 60 л/мин, управляемый микропроцессором. Устанавливают инспираторную паузу, что создает плато в конце вдоха и обеспечивает более равномерное распределение газовых смесей в легких. Это же может быть достигнуто путем удлинения вдоха и создания соотношения вдох/выдох 1:1 или 2:1. Как и при традиционных методах ИВЛ, ПДКВ устанавливают на величине, поддерживающей PaO2 60 мм рт.ст. при FiO2, равной 0,6.
На этапах коррекции выбранного режима постепенно уменьшают давление на вдохе, инспираторный поток до 30-40 л/мин, ДО, ПДКВ и увеличивают частоту дыхания до нормокапнии или незначительной контролируемой гиперкапнии. При этом среднее давление в дыхательных путях повышают до 25 см вод. ст. и более, что особенно важно при лечении тяжелой формы гипоксе-мии, резистентной к большим ДО и ПДКВ. Мониторирование наиболее важной величины — среднего давления в дыхательных путях — доступно при использовании современных вентилаторов типа «Сервовентиля-тор-900», «Сервовентилятор-300», «Энгестрем Эрика» и др.
7.4. Основные режимы ИВЛ
• Airway pressure release ventilation — APRV — вентиляция легких с периодическим снижением давления в дыхательных путях.
• Assist control ventilation — ACV — вспомогательная управляемая вентиляция легких (ВУВЛ).
• Assisted controlled mechanical ventilation — ACMV (AssCMV) - искусственно-вспомогательная вентиляция легких.
• Biphasic positive airway pressure — BIPAP — вентиляция легких с двумя фазами положительного давления в дыхательных путях (ВДФПД), модификация ИВЛ и ВИВЛ.
• Continuous distending pressure — CDP — самостоятельное дыхание с постоянно положительным давлением в дыхательных путях (СДПД).
• Controlled mechanical ventilation — CMV — управляемая (искусственная) вентиляция легких.
• Continuous positive airway pressure — CPAP — самостоятельное дыхание с положительным давлением в дыхательных путях (СДПД).
• Continuous positive pressure ventilation — CPPV — ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ, Positive end-expiratory pressure — PEEP).
• Conventional ventilation — традиционная (обычная) ИВЛ.
• Extended mandatoiy minute volume (ventilation) — EMMV — ППВЛ с автоматическим обеспечением заданного МОД.
• High frequency jet ventilation — HFJV — высокочастотная инжек-ционная (струйная) вентиляция легких — ВЧ ИВЛ.
• High frequency oscillation — HFO (HFLO) — высокочастотная осцилляция (осцилляторная ВЧ ИВЛ).
• High frequency positive pressure ventilation - HFPPV - ВЧ ИВЛ под положительным давлением, контролируемая по объему.
• Intermittent mandatory ventilation — IMV — принудительная перемежающаяся вентиляция легких (ППВЛ).
• Intermittent positive negative pressure ventilation — IPNPV — ИВЛ с отрицательным давлением на выдохе (с активным выдохом).
• Intermittent positive pressure ventilation — IPPV — вентиляция легких с перемежающимся положительным давлением.
• Intratracheal pulmonary ventilation — ITPV — внутритрахеальная легочная вентиляция.
• Inverse ratio ventilation — IRV — ИВЛ с обратным (инверсированным) отношением вдох/выдох (более 1:1).
• Low frequency positive pressure ventilation - LFPPV - ИВЛ с низкой частотой (брадипноическая).
• Mechanical ventilation — MV — механическая вентиляция легких (ИВЛ).
• Proportional assist ventilation — PAV — пропорциональная вспомогательная вентиляция легких (ВВЛ), модификация поддержки вентиляции давлением.
• Prolonged mechanical ventilation — PMV — продленная ИВЛ.
• Pressure limit ventilation — PLV — ИВЛ с ограничением давления на вдохе.
• Pressure support (PS) — ИВЛ с повышенным давлением в дыхательных путях.
• Spontaneous breathing — SB — самостоятельное дыхание.
• Synchronized intermittent mandatory ventilation — SIMV — синхронизированная принудительная перемежающаяся вентиляция легких (СППВЛ).
Дата добавления: 2015-03-09; просмотров: 1144;