Частота дыхательных движений во время ИВЛ является произвольно устанавливаемой величиной. Выбор ее связан с зависимостью, существующей между ЧД и другими показателями.
На первом месте по значению стоит влияние ЧД на размеры альвеолярной вентиляции: при том же минутном объеме чем больше частота, тем меньше альвеолярная вентиляция и наоборот. Это положение иллюстрирует простой пример. Зависимость между МОД и МАВ может быть выражена формулами, приведенными выше. Оценка физиологического значения этих формул позволяет установить несколько важных закономерностей.
Пусть МОД составляет 8 л, ОМП — 150 мл, а ЧД меняется. Тогда при ЧД 8 в минуту МАВ = 8 л — 1,2 л = 6,8 л, при ЧД 16 в минуту МАВ = 8 л — 2,4 л = = 5,6 л, при ЧД 32 в минуту МАВ == 8 л — 4,8 л = 3,2 л. Итак, простой расчет показывает, что при том же МОД увеличение ЧД приводит к резкому снижению АВ и, следовательно, эффективности вентиляции. С другой стороны, при ней смененном ДО учащение дыхания будет закономерно сопровождаться увеличением МАВ. Наконец, уменьшение ДО без соответствующего возрастания ЧД неизбежно снижает эффективность вентиляции.
При сближении величины ДО и ОМП в сочетании с обычными величинами ЧД альвеолярная вентиляция будет стремиться к нулю. Это правило теряет гное значение при ВЧ ИВЛ, при которой, как предполагают, фронтальное движение газа заменяется коническим и происходит усиление турбулентности, способствующее их смешиванию. Кроме того, при ВЧ ИВЛ, особенно осцилляторным методом, важную роль приобретает возрастание диффузионного газообмена. В условиях ИВЛ значение зависимости между ЧД и МАВ (т.е. эффективностью вентиляции) возрастает в связи с некоторым увеличением общего ОМП за счет соответствующих «мертвых» объемов наркозных аппаратов и аппаратов ИВЛ. Становится понятным, почему прилагают столько усилий, чтобы максимально уменьшить ОМП наркозной и дыхательной аппаратуры, особенно используемой у детей.
И еще одно следствие уже известных читателю закономерностей. Чем эффективнее вентиляция при прочих равных условиях, тем лучше газообмен и тем скорее происходит уравнивание концентрации вдыхаемого анестетика с его содержанием в альвеолярном газе. При ОМП 150 мл каждый ДО (допустим, 500 мл) на 350 мл обновляет альвеолярный газ. Объем последнего составляет так называемую функциональную остаточную емкость (ФОБ), равную в среднем 2—3,5 л. Следовательно, в нашем примере полная замена альвеолярного газа происходит примерно через 6—10 вдохов. Чем выше ЧД и ДО, тем скорее наступают замена альвеолярного газа и повышение концентрации анестетика, приближающейся к вдыхаемой. Понимание этого факта особенно важно в периоде индукции ингаляционными анестетиками. Это положение в равной степени справедливо и для фазы выведения из ингаляционной анестезии: увеличение ЧД и ДО способствует ускорению процесса элиминации анестетика из организма.
ЧД связана также с величиной так называемой мгновенной объемной скорости газотока, создаваемой в дыхательных путях больного при сжатии мешка или респиратором: чем меньше ЧД, тем выше должна быть объемная скорость газотока, и наоборот.
При спонтанном дыхании и ИВЛ движение газа через дыхательные пути может быть выражено синусоидальной кривой. Во время вдоха газоток очень быстро нарастает от нуля до максимальной величины (пик), вновь падая затем ю нуля к концу фазы. Аналогично подъем и спад газотока происходят во время выдоха. Следовательно, максимальную скорость газоток имеет в ограниченное время как во время вдоха, так и во время выдоха.
Предположим, что это не так и что скорость равномерного газотока одинакова на протяжении всего акта дыхания (но при вдохе он направлен в легкие, л при выдохе — из них) и равна 10 л/мин (167 мл/с). При частоте дыхания 20 в минуту на каждый цикл приходится 3 с, причем на вдох расходуется только часть этого времени, допустим 1,5 с. За это время при объемной скорости газотока 167 мл/с в легкие поступит ДО, равный 250 мл (а в альвеолы с учетом 150 мл мертвого пространства — только 100 мл). Из этого следует, что ЧД 20 в минуту и скорость газотока в дыхательных путях (этот показатель не следует путать со скоростью подачи свежего газа через дозиметры) 10 л/мин обеспечивает МОД 5 л и МАВ 2 л, что, конечно, недостаточно для человека со средней массой тела. При той же ЧД (20 в минуту) и скорости газотока 20 л/мин ИЗ мл/с) дыхательный объем, МОД и МАЕ будут равны соответственно "О мл, 10 и 7 л, что приближается к среднему физиологическому оптимуму. Однако этот результат мы получили, приняв, что газоток равномерен и скорость его одинакова на протяжении всей фазы вдоха и выдоха. В действительности же, как было указано, максимальный газоток развивается только на протяжении части фазы. Кроме того, мы приняли, что вдох и выдох одинаковы и равны каждый половине дыхательного цикла (по 1,5 с). Между тем при спонтанном дыхании (а при ИВЛ это детается искусственно) соотношение продолжительности вдоха и выдоха составляет при первом способе дыхания 1—1,25, а при втором чаще всего 1—2. Следовательно, чтобы обеспечить достаточный объем ИВЛ при ЧД 20 в минуту, объемная скорость газотока должна быть выше 20 л/мин Эта величина еще более возрастает при ЧД менее 20 в минуту.
Таким образом, для обеспечения ДО 500 —700 мл и МАВ 4—6 л/мин при ЧД 16—18 в минуту объемная скорость газотока должна быть не менее 40 л/мин.
Объемная скорость газотока, возникающая в дыхательных путях, зависит от разницы давления «во рту» и альвеолах, а также от того, насколько быстро создается эта разница. Иными словами, при проведении ручной ИВЛ анестезиолог должен сжимать мешок достаточно энергично и быстро. Точно так же должен действовать аппарат ИВЛ, чтобы обеспечить нужную обьемную скорость газотока Этим условиям отвечают пик давления на вдохе 1,2—2 кПа (12—20 см вод ст) и продолжительность вдоха 1 с.
На ЧД при ИВЛ могут влиять и некоторые заболевания легких (например, бронхиальная астма, эмфизема). Повышение сопротивления газотоку, возникающее при этих патологических состояниях, ведет к значительному увеличению продолжительности выдоха, а это в свою очередь требует достаточно редкого дыхания. В противном случае воздух, введенный в легкие во время вдоха, не будет успевать выходить из них, легкие будут постоянно находиться в раздутом состоянии, эффективность вентиляции уменьшится, давление в них все время будет повышено. Наконец, анестезиолог должен учесть необходимость выбора такой ЧД, которая будет мало нарушать условия работы хирурга.
Для обеспечения всех необходимых условий и предупреждения возможных нарушении ЧД не должна выходить за пределы оптимума, который лежит между 12 и 20 дыхательными экскурсиями в минуту.
Обсуждая выбор ЧД во время ИВЛ при анестезии, кратко рассмотрим возможную роль метода ВЧ ИВЛ Клинический опыт применения ВЧ ИВЛ при анестезии невелик Она находит большее признание в определенных ситуациях при оказании экстренной помощи и в интенсивной терапии Однако ВЧ ИВЛ может оказаться полезной при проведении анестезии у некоторых больных с крайними степенями дыхательной и сердечной недостаточности, при которых традиционная ИВЛ бесполезна и даже вредна.
Величина давления во время ИВЛ
Выбор оптимальной величины давления во время ИВЛ представляет не меньшие трудности, чем определение необходимого объема. Они связаны с тем, что анестезиологу обычно неизвестны такие показатели, как податливость и сопротивление дыхательных путей больного, а именно эти факторы являются решающими при выборе необходимого для удовлетворительной ИВЛ давления. Напоминаем, что при проведении ИВЛ аппаратами, регулируемыми по объему, давление в системе является не самостоятельно регулируемой величиной, а производной от величины ДО и податливости легких.
Наблюдении показывают что с учетом условии, способных влиять на эти факторы, для обеспечения нужного объема ИВЛ при большинстве к клинических ситуаций следует создавать давление порядка 1,2—2 кПа (12—20 ссм вод.ст.). Такое давление необходимо также для получения оптимальной объемной скорости газотока вдыхательных путях (30-40 л/мин). При использовании ВППОД оптимальной величиной отрицательного давления на выдохе считают) 0,5—0,7 кПа (5 7 см вод ст).
Регуляция создаваемого во время ручной ИВЛ давления на вдохе легко осуществляется путем соответствующей установки предохранительного выдыхательного клапана на наркозном аппарате. При проведении ИВЛ с помощью шпаратов для ИВЛ установку давления обеспечивают в соответствии с их устройством (см главу 9), контроль за величиной давления — с помощью манометра.
Все факторы, увеличивающие сопротивление выдоху, одновременно способствуют повышению давления. В свою очередь повышение давления может благоприятно влиять на кровообращение и уменьшать эффективность ИВЛ. Рассмотрим последнее явление более детально.
Нередкой причиной увеличения сопротивления выдоху и повышения давления служит ошибка анестезиолога, который при проведении ручной ИВЛ допекает переполнение мешка наркозного аппарата. Как показали наши наблюдения, в таких случаях давление на выходе может быть 0,5 кПа (5 см вод ст. и выше. Предположим, что во время вдоха в легкие введено 500 мл газа. Общая податливость равна 0,5 л/кПа (0,05 л/см вод.ст.), сопротивление дыхательных путей — 0,2 кПа• л/с (2 см вод ст л/с) Во время пассивного выдоха в альвеолах разовьется давление 0,2 кПа (2 см вод ст) и при пустом мешке ДО полностью покинет легкие. Если же мешок переполнен газом, то давление в альвеолах достигнет 0,7 кПа (2 + 5 = 7 см вод ст), в связи с чем 250 мл ДО останетсея в легких. Как только при следующем вдохе в легкие поступит 250 мл газа, давление достигнет предела, установленного на предохранительном клапане, а остальная часть газа будет выброшена наружу. Эта последовательность событий будет повторяться и в дальнейшем, если мешок на выдохе переполнен таким образом, ДО уменьшится наполовину — с 500 до 250 мл. Посредством этого механизма вентиляция может снизиться до самых малых величин, хотя анестезиолог все так же активно сжимает мешок. В определенных условиях аналогичная ситуация может возникнуть при использовании аппаратов для ИВЛ, регулируемых по давлению.
Список литературы
Бурлаков Р.И., Гальперин Ю.Ш., Юревич В.М. Искусственная вентиляция легких — М • Медицина, 1986
Гологорский В.А. Дыхательная система и общая анестезия // Руководство по анестезиологии/ Под ред Т М Дарбиняна — М Медицина, 1973 — С 75 -98
Зильбер А П Клиническая физиология в анестезиологии и реаниматологии - М Медицина, 1984
Михельсон В А, Жданов Г Г, Юревич В М и др Искусственная вентиляция легких в педиатрии — Ростов н/Д, 1980
Страницы: 1, 2
