АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Физиологические эффекты различных режимов искусственной вентиляции легких

Режимы автоматической ИВЛ различаются по фо:рме кривой надува, принципу смены фаз дыхательного цикла и частоте циклов. Кроме того, различают режимы ИВЛ при полностью-отсутствующем и при сохраненном, но недостаточном спонтан­ном дыхании. Наконец, следует отметить режимы струйной ИВЛ при негерметичном контуре.

Влияния формы кривой надува. Главное различие в кривых яадува— разный характер выдоха:

1) перемежающееся положительное давление вдоха до -И,47+1,96 кПа (+15+20 см вод. ст.) при пассивном выдохе |(IPPV — intermittent positive pressure ventilation английских авторов);

2) такой же вдох при сохранении положительного давления +0,29+0,78 кПа (+3+8 см вод. ст.) к концу выдоха (PEEP— positive end-expiratory pressure);

3) такой же вдох с отрицательным давлением в ходе выдо­ха (IPNV — intermittent positive — negative ventilation).

Кроме того, кривые надува могут быть различными по со­отношению продолжительности фаз вдоха и выдоха, наличию ллато в конце вдоха и выдоха и т. д.

Наиболее распространен режим ИВЛ с перемежающимся положительным давлением вдоха при пассивном выдохе. Режим с отрицательным давлением выдоха применяется редко — главным образом для снижения вредного эффек­та ИВЛ на гемодинамику. Однако при этом режиме распределение вентиляци­онно-перфузионных соотношений нарушено больше в связи с усугублением аномального эффекта внутрилегочного давления на вентиляцию и кровоток (при вдохе в легких много воздуха и мало крови, при выдохе—наоборот). Кро­ме того, режим ИВЛ с отрицательным давлением выдоха способствует более выраженному экспираторному закрытию дыхательных путей (ЭЗДП), в связи с чем возрастает шунтирование венозной крови через легкие.

При ИВЛ меняются внутрилегочное распределение газов, кровотока и вентиляционно-перфузионного соотношения. На ре-гионарное распределение влияют характер анестезии, на фоне которой выполняется ИВЛ, объемная скорость вдоха и форма кривой надува, продолжительность ИВЛ и др. Подробно эти сведения представлены в другой книге [Зильбер А. П., 1971]. Здесь же следует отметить, что характер газообмена в конеч­ном итоге обусловливается регионарным распределением вен­тиляционно-перфузионных соотношений, на которые отчетливо влияет режим ИВЛ. При длительной ИВЛ невозможно полу­чить идеальное распределение вентиляционно-перфузионных со­отношений при любой кривой надува, однако наилучшие ре­зультаты следует ожидать при периодическом смещении пика объемной скорости в начало, середину и конец искусственного вдоха и частой смене положения тела больного. При таких ус­ловиях происходит поочередное преимущественное раздувание различных легочных зон.

Режим ПДКВ. Режим с сохранением положительного дав­ления к концу выдоха получает все большее распространение. Суть его состоит в том, что с помощью специальных мер дав­ление в дыхательных путях больного в конце выдоха не сни­жается до нуля, как при пассивном выдохе, а остается поло­жительным (+0,29+0,78 кПа, или +3+8 см вод. ст.). Нередко этот режим путают с искусственным замедлением выдоха, при котором меняется соотношение фаз вдоха и выдоха, но давле-

ние снижается до нуля. Различают постоянное положительное давление в дыхательных путях (СРАР — continuous positive airway pressure), положительное давление в конце выдоха (PEEP — positive end-expiratory pressure), нулевое давление в конце выдоха (ZEEP — zero end-expiratory pressure) и при дыхании с постоянным положительным давлением (СРРВ— continuous positive pressure breathing). Мы считаем наиболее правильным такие состояния обозначать как искусственную или спонтанную вентиляцию легких с сохранением положительного давления в конце выдоха, которое мы сокращенно обозначаем как режим ПДКВ [Зильбер А. П., 1978].

Режим искусственной вентиляции легких с ПДКВ рекомен­дуется: 1) при низкой функциональной остаточной емкости лег­ких, например из-за ателектазирования; 2) для снижения внут­рилегочного объема крови и жидкости, в частности при отеке легких, в том числе интерстициальном; 3) для уменьшения ЭЗДП в связи с бронхоастматическим состоянием, обструктив-ной эмфиземой легких и т. п.

При ИВЛ в режиме ПДКВ возможны три специфических осложнения: 1) нарушается гемодинамика из-за увеличения среднего внутригрудного давления; 2) по той же причине могут произойти разрывы пораженных или травмированных альвеол и бронхов с развитием напряженного пневмоторакса; 3) при вос­становлении спонтанной вентиляции дыхательные мышцы боль­ного быстро устают. Относительными противопоказаниями к ре­жиму ПДКВ считаются гиповолемические состояния, буллезная эмфизема легких и вероятность послеоперационной негерметич­ности легкого (см. главу 21).

Величина ПДКВ колеблется от 0,09—0,19 до 1,96—2,94 кПа (от 1—2 до 20—30 см вод. ст.) в зависимости от обеспечивае­мого режимом ПДКВ увеличения транспорта кислорода (сер­дечный выброс X артериальное содержание СЬ), снижения аль­веолярного шунта и роста дыхательного мертвого простран­ства.

Дыхательное мертвое пространство при ИВЛ увеличивает­ся, причем тем больше, чем выше давление надува и чем ни­же частота вентиляции. Если при острой дыхательной недоста­точности альвеолярный шунт был велик, ИВЛ вызывает его снижение. На величину шунта влияет концентрация О₂ во вду­ваемой смеси: при увеличении содержания О₂ с 21 до 40% величина шунта при ИВЛ снижается, но дальнейшее уве­личение концентрации вдуваемого О₂ до 100% ведет к повыше­нию шунта [Oliven A. et al., 1980]. Изменения шунта при ИВЛ могут быть связаны со многими механизмами: 1) расправление ателектазированных зон снижает шунт; 2) так же действует снятие гипоксической вазоконстрикции; 3) нарушение регионар-ного распределения вентиляционно-перфузионного соотноше­ния увеличивает шунт; 4) ингаляция 100% О₂ в зоны с естест­венно низким соотношением вентиляция/кровоток ведет к аб-

сорбционному ателектазированию и росту шунта; 5) изменение легочного сосудистого сопротивления под действием Ро₂, Р_со₂ и анестетика, изменения кровенаполнения легких под действи­ем внутриальвеолярного давления также меняет величину шунта.

Если при режиме ПДКВ свыше 0,98 кПа (10 см вод. ст.) начинают снижаться сердечный выброс и транспорт кислоро­да, то восстановить удовлетворительный уровень того и друго­го можно введением раствора альбумина (25 г), как убеди­тельно показали М. Walkinshaw и соавт. (1980), сумевшие та­кой мерой повысить оптимальный уровень ПДКВ с 1,05 до 1,4 кПа (с 10,7 до 14,1 см вод. ст.).

При отсутствии гиповолемии вредного воздействия режима ПДКВ на гемодинамику не обнаруживается [Кассиль В. Л., Петраков Г. А., 1979]. По мнению D. J. Cullen и соавторов (1979), преувеличена и опасность баротравмы при ИВЛ.

Секреция АДГ и задержка воды в организме при режиме ПДКВ почти вдвое выше, чем при ИВЛ с выдохом до нуля [Hemmer M. et al., 1980], что можно объяснить меньшим на­полнением сердца и реакцией с волюмрецепторов.

Увлечение режимом ПДКВ порождено его несомненной эф­фективностью при использовании с целью увеличения функци­ональной остаточной емкости, снижения ЭЗДП и альвеолярно­го шунта легких. Эти физиологические эффекты делают режим ПДКВ Отличным средством интенсивной терапии респираторно­го дистресс-синдрома взрослых (см. главу 21) и сходных с ним состояний, сопровождающихся микро- и макроателектази-рованием легких.

Автор является активным пропагандистом режима ПДКВ, -поскольку убедился в его эффективности в случае раннего ЭЗДП еще при клинико-физиологических исследованиях 1972—1974 гг. и уже тогда рекомендовал использовать его в практике ИТАР [Зильбер А. П. и др., 1974]. Однако будучи сторонником режима ПДКВ, автор опасается, как бы мода не возобладала над рационализмом, как это, к сожалению, не так уже редко бывает в медицине.

Можно задать много вопросов, на которые пока нет обще­признанных убедительных ответов. ПДКВ снижает альвеоляр­ный шунт, но не за счет ли снижения сердечного выброса (по крайней мере* в ряде случаев)? Каким образом ПДКВ улучша­ет альвеолярно-капиллярную диффузию и увеличивает функци­ональную остаточную емкость, если объем внесосудистой воды, по данным многих авторов, не снижается? Каковы критерии применения ПДКВ при расстройствах гемодинамики, при не­герметичности легкого, если плевральная полость дренирована, при острой и хронической почечной недостаточности? Каков функциональный эффект ПДКВ при высокой частоте вентиля­ции?

Эти и многие другие вопросы, касающиеся режима ПДКВ,

требуют ответов, основанных на данных объективных клинико-физиологических исследований, которые четко обозначат воз­можности и пределы режима ПДКВ, оптимальные условия при­менения, процедуру и возможные осложнения.

Высокочастотная ИВЛ. Высокочастотная ИВЛ (60—100 в минуту) применяется для того, чтобы снизить давление вдоха и его влияние на гемодинамику. В последнее время использу­ется новый принцип — высокочастотная осцилляторная ИВЛ. Обычные частоты ИВЛ предназначены для конвекционной сме­ны газа в легких. Однако газ может обмениваться в легких и путем газовой диффузии, хотя нами было показано [Зиль­бер А. П., 1971], что диффузия заменяет газ в легких в 5 раз хуже, чем конвекционная ИВЛ. В 1974 г. мы попытались вен­тилировать легкие во время исследований неэластического дыха­тельного сопротивления с помощью форсированных осцилляции с частотой 3—10 Гц (т. е. 180—600 в мин) при отсутствии пе­риодической смены газа. Удовлетворительный газовый состав артериальной крови удавалось поддерживать в течение 30— 40 мин. В 1980 г. опубликованы материалы W. J. Butler и со­авт., которые провели осцилляторную вентиляцию при частоте 15 Гц (900 в минуту) у 12 больных с дыхательной недоста­точностью в течение 1 ч. При этом не ухудшались показатели Расо_аи снизился шунт.

Метод высокочастотной осцилляторной ИВЛ перспективен для применения при травмах легкого, легочном кровотечении, операциях на дыхательных путях, когда требуется неподвиж­ность легкого при достаточном газообмене, осуществляемом не столько конвекционным, сколько диффузионным путем.

В настоящее время ведутся интенсивные исследования осо­бенностей газообмена, кровообращения, механических свойств легких в условиях осцилляторной ИВЛ.

При частотах 60—100 в минуту, используемых для ИВЛ при бронхоскопиях и операциях на гортани, функциональная оста­точная емкость легких увеличивается, а альвеолоартериальное различие О₂ снижается, что свидетельствует об удовлетвори­тельных вентиляционно-перфузионных отношениях [Eriksson L, Sjostrand U., 1980]. Отношение вдоха к выдоху при таком ре­жиме ИВЛ меньше 0,3, дыхательный объем мал и внутрилегоч-ное давление низкое. Частое раздражение внутрилегочных ре­цепторов подавляет собственную ритмику дыхания, в связи с чем адаптация больных к высокочастотному дыханию должна быть лучше, чем при ИВЛ с обычной частотой.

Струйная ИВЛ. Струйная вентиляция может выполняться без герметизации дыхательных путей. Принцип метода, осно­ванный на эффекте Вентури (засасывание воздуха направлен­ной струей какого-либо газа), был впервые предложен R. D. Sanders в 1967 г. и в дальнейшем разработан Г. И. Лу-комским, Л. А. Вайсбергом и др.

15—1438

Суть метода состоит в том, что через инжекционную иглу в тубус бронхо-скопа, интубационную трубку или непосредственно в дыхательные пути в на­правлении легких периодически подается тонкая струя^ кислорода, к которой вследствие эффекта Вентури подсасывается атмосферный воздух, поступающий в легкие, — происходит вдох. Уравновешивание притока газа в легкие и его пассивного оттока через негерметичные пространства между тубусом и трахеей графически выражается в кратковременном плато давления при вдохе, в те­чение которого расправляются различные участки легких. После того как ин-

жекция кислородной струи обрывается, наступает пассивный выдох под дейст­вием эластической тяги. Продолжительность и объем вдоха зависят от дли­тельности инжекции и давления струи, которые могут регулироваться произ­вольно и автоматически. Существуют автоматические струйные респираторы, регулируемые по частоте и продолжительности фаз вдоха и выдоха [Вайс-берг Л. А. и др., 1974, и др.]. Многочисленными исследованиями показано, что скорость струи (надува) и наличие плато в конце вдоха имеют большое зна­чение для равномерного внутрилегочного распределения газа, особенно при обструктивных расстройствах дыхания. Чем медленнее надув и продолжитель­нее плато вдоха, тем равномернее распределение вентиляции [Baker А. В. et al., 1977, и др.]. Для достижения пикового давления вдоха 0,98 кПа (10 см вод. ст.) требуется давление струи не менее 3 атм.

Среди специальных клинико-физиологических проблем струйной ИВЛ надо упомянуть отрицательное давление в тра­хее в самой начальной фазе: при слабости мембранной части трахеи (экспираторная дискинезия) может возникнуть сужение дыхательных путей в зоне голосовой щели и ниже. Последую­щее положительное давление устраняет обструкцию, если она возникает.

Принципиально струйная вентиляция может быть осущест­влена через иглу и любые тонкие штуцеры, введенные в тра­хею или главные бронхи. Особый клинико-физиологический интерес представляет струйная ИВЛ при отсасывании мокро­ты у больных с апноэ. Стимуляция вагальных рефлексов (бра-дикардия, асистолия, бронхиолоспазм) усугубляется возни­кающими при длительной процедуре отсасывания гипоксемией и гиперкапнией. Чтобы устранить эту опасность, мы исполь­зуем во время отсасывания миниатюрное приспособление для струйной ИВЛ (рис. 26), прикрепляющееся к интубационной или трахеостомической трубке и позволяющее не прерывать вентиляцию при отсасывании мокроты.

Струйная ИВЛ применяется и в высокочастотном варианте: частота 100 в минуту, отношение вдоха и выдоха 1:2. Такой режим при острой дыхательной недостаточности дает лучшие клинические и функциональные результаты, чем обычный ре­жим ИВЛ.

Электростимуляция диафрагмы (ЭСД). Этот метод ИВЛ представляет существенный клинико-физиологический интерес потому, что электростимуляция дыхательных мышц — это един­ственный принцип ИВЛ, при котором можно рассчитывать на близкое к нормальному регионарное вентиляционно-перфузион-ное соотношение в легких, поскольку принципы надува и экст-раторакального воздействия на легкие сделать это не позволяют [Зильбер А. П., 1971, 1978]. ЭСД находит применение главным образом при повреждении высоких отделов спинного мозга. Используют имплантируемые электростимуляторы, успешно действующие свыше 10 лет [Glen W. W., 1980, и др]. Однако, обеспечивая необходимый объем вентиляции, ЭСД оставляет нерешенными многие другие клинико-физиологические пробле­мы ИВЛ — в первую очередь необходимость искусственного дре-

нирования мокроты, поскольку кашлевой механизм при ЭСД осуществляться не может.

Вспомогательная вентиляция легких. Прежде всего условим­ся относительно терминологии, поскольку наибольшая термино­логическая путаница имеется как раз в проблемах вспомога­тельной вентиляции легких. При этом постараемся совместить рационализм, логику и традиции, что сделать, как правило, нелегко.

Под вспомогательной искусственной вентиляцией лег­ких (ВИВЛ) подразумевается добавление искусственных вдува­ний при сохраненной, но не адекватной потребности организма спонтанной вентиляции. Как ИВЛ, так и вспомогательная вентиляция легких (ВВЛ) являются методами принудитель­ной вентиляции, и при обоих может сосуществовать спон­танная вентиляция, но в первом случае (ИВЛ) она мешает, и мы стремимся ее подавить (гипервентиляция, нейролептики, миорелаксанты), а во втором (ВВЛ)—стараемся восстановить спонтанную вентиляцию, используя ВВЛ как лечебный метод.

ВВЛ может быть полностью независимой от спонтанной вен­тиляции: это редкие (5—8 вдуваний в минуту) искусственные вдохи на фоне недостаточной спонтанной вентиляции. Говоря­щие на английском языке авторы обычно называют такую ИВЛ intermittent mandatory ventilation (IMV), что в переводе оз­начает прерывистая принудитель'ная вентиляция, хотя уже имеется тенденция называть этот метод небла­гозвучным для русского уха словом «мандаторная венти­ляция».

Другой режим ВВЛ приспособлен к запросам организма при недостаточности спонтанной вентиляции: искусственные вдохи автоматически возникают при слишком длительной пау­зе в спонтанной вентиляции или при слишком малом объеме спонтанного вдоха. Такую ВВЛ говорящие на английском язы­ке авторы называют intermittent demand ventilation (IDV), что означает прерывистая вентиляция по потребности. Имеют­ся также попытки называть этот вид ВВЛ еще менее благозвуч­ным словом «димандная вентиляция», хотя лучше бы именовать ее паузной ВВЛ, поскольку в большинстве случаев «диманд-ные» или «мандаторные» респираторы включаются в режим вдувания временным пределом — паузой.

Вариант ВВЛ — включение искусственного вдоха на каждые несколько спонтанных вдохов — от одного до нескольких десят­ков. Такая ВВЛ не является истинно регулируемой, поскольку установленное соотношение, например 1:4, обеспечивает два искусственных вдоха при частоте спонтанной вентиляции 8 в ми­нуту и 10 искусственных вдохов при спонтанной вентиляции 40 в минуту, хотя требуется, возможно, обратное соотношение. Бо­лее удобна, особенно при переводе на спонтанную вентиляцию, ВВЛ по типу стабильного минутного объема (mandatory minute volume) [Hewlett A. M. et al., 1977].

Суть метода состоит в том, что больному с недостаточной спонтанной вен­тиляцией устанавливается стабильный объем минутной вентиляции, например 8 л/мин. Если объем спонтанной вентиляции составит 3 л/мин, то остальные 5 л/мин больной получит с помощью ВВЛ.

ВВЛ, синхронизированная с недостаточным спонтанным ды­ханием, является по сути дела ауторегулируемой ИВЛ: искусст­венные вдувания включаются от разрежения, создаваемого не­достаточным спонтанным вдохом больного. Такую ВВЛ назы­вают триггерной, откликающейся. Помимо этого, ауторегуляция частоты, объема и характера кривой надува ИВЛ может осу­ществляться с учетом артериального Р_Со_а, рН, компонентов ды­хательного сопротивления.

Итак, договоримся использовать следующие термины:

ИВЛ — принудительная вентиляция легких при отсутствую­щей или нуждающейся в выключении спонтанной вентиляции;

ВВЛ — принудительная вентиляция легких при имеющейся спонтанной вентиляции легких, которую надо сохранить и нор­мализовать;

ОВВЛ — откликающаяся ВВЛ, при которой каждый недо­статочный спонтанный вдох искусственно доводится до нужного объема;

ПВВЛ — паузная ВВЛ, при которой искусственный вдох осу­ществляется автоматически при слишком длительной паузе в спонтанной вентиляции.

Назначение и регуляция ВВЛ. ВВЛ показана в трех главных ситуациях: 1) при лечении хронической дыхатель­ной недостаточности у больных со снижением функциональной остаточной емкости легких, обструктивными нарушениями и за­держкой мокроты; 2) при ведении новорожденных с респира­торным дистресс-синдромом, у которых не хватает усилия для полного расправления легких; 3) при переходе от ИВЛ к спон­танной вентиляции.

Увеличение объема вдоха с помощью ВВЛ необходимо не только для расширения поверхности газообмена, но и для улуч­шения дренирования мокроты, в том числе у «дыхательных хро­ников», дышащих самостоятельно (см. главу 13).

Для ВВЛ могут использоваться любые респираторы, имею­щие специальные триггерные механизмы и не имеющие тако­вых. Основные клинико-физиологические требования к ВВЛ можно сформулировать так:

1) ВЁЛ не должна подавлять спонтанную вентиляцию или мешать ей;

2) ВВЛ должна создавать режим нормовентиляции лишь в той степени, которая не подавляет спонтанную: быстрая норма­лизация Ра_со₂ при длительной дыхательной недостаточности мо­жет вести к апноэ;

3) по этой же причине концентрация Ро₂ во вдыхаемой сме­си должна быть регулируемой;

4) при ВВЛ должен быть предусмотрен режим ПДКВ, ко^ торый способствует восстановлению спонтанной вентиляции.

Регуляция ВВЛ должна осуществляться с учетом частоты вдуваний (обычно очень редкая), давления и объема вдува­ния, концентрации О₂ во вдыхаемой смеси (желательно ниже 40%).

При ВВЛ, независимой от спонтанной вентиляции, возмож­но наслоение искусственного вдоха на конец спонтанного, что теоретически может вести к баротравме и нарушению гемоди-намики, однако клинически достоверные данные, характеризую­щие эту опасность, нам неизвестны.

Дата добавления: 2015-08-06 | Просмотры: 1109 | Нарушение авторских прав