Лекции по ИВЛ. Отделение реанимациии интенсивной терапии
 Скачать 6.82 Mb.
|
|
Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 33 А. Г Орячев И. С АвИн Относительная влажность (ОВ) – это отношение реальной абсолютной влажности газа к максимальной абсолютной влажности для данной температуры газа, выраженное в процентах (АВ/МАВ×100%) Уздорового человека при дыхании через нос происходит со- гревание воздуха до 37˚С и увлажнение до 100% относительной влажности, что соответствует 44мг/л абсолютной влажности. Еже- дневные потери здорового человека при самостоятельном дыхании через нос составляют приблизительно 250мл воды и 350ккал тепла в сутки. Важно отметить, что испарение происходит со слизистой оболочки носа и верхних дыхательных путей. Мерцательный эпителий трахеи и бронхов представлен пре- имущественно цилиарными клетками (cilia – ресничка). Каждая такая клетка имеет 200-250 ресничек, которые колеблются с частотой 15/сек, непрерывно изгоняя бронхиальный секрет из дыхательных путей. Бронхиальный секрет продуцируют бокаловидные клетки эпителия и бронхиальные железы. Мерцательный эпителий трахеи и бронхов может эффективно работать только при нормальной вяз- кости бронхиального секрета. 34 www nsicu ru §1.3 Повреждение легких при ИВЛ Соотношение максимальной абсолютной влажности и температуры воздуха Медицинские газы (кислород) Атмосферный воздух воздух в легих Температура С˚ 15 20 37 Относительная влажность % 2 50 100 Абсолютная влажность мг/л 0.5 12 44 Соотношение максимальной абсолютной влажности и температуры воздуха Температура С˚ 15 20 30 31 32 33 34 35 36 37 Макс. абсолютная влажность мг/л 13 17 30 32 34 36 38 40 42 44 В современных руководствах по ИВЛ [3, 4, 9, 10] вместо при- вычного термина увлажнение используется понятие «кондициони- рование дыхательной смеси». Кондиционирование включает в себя очистку (фильтрацию), согревание и увлажнение дыхательной смеси. Избыточное увлажнение приводит к конденсации влаги и разжижению секрета, - изгнание такого секрета требует большего ко- личества движений ресничек. Недостаток увлажнения дыхательной смеси приведёт повы- шению нагрузки на бронхиальные железы, избыточной потере воды - до 800мл и энергии - до 500ккал в сутки. При этом в отличие от нормальной физиологической ситуации, когда согревание и увлаж- нение вдыхаемого воздуха происходит в полости носа, - у интубиро- ванного или трахеостомированного пациента испарение происходит со слизистой оболочки трахеи и бронхов, что приводит к повышению вязкости бронхиального секрета. При достижении критического уровня вязкости цилиарные клетки оказываются не в состоянии уда- лять секрет из дыхательных путей. После этого цилиарные клетки утрачивают реснички. Очевидно, что нарушение эвакуации мокроты приводит к росту частоты воспалительных осложнений. Поврежде- ние реснитчатого эпителия выявляются уже через 10 минут венти- ляции сухим газом. Процесс восстановления ресничек длительный и энергозатратный. Длительность восстановления зависит от боль- шого количества факторов и в каждом случае индивидуальна, но в среднем занимает 2-3 недели после восстановления влажности и нор- мальной температуры дыхательной смеси. Важно отметить, что после того, как резервы увлажнения с поверхности трахеи и бронхов исчерпаны, и неувлажненный воздух достигает альвеол, начинается испарение с поверхности альвеол и происходит повреждение сурфактанта. Вязкая мокрота налипает на стенки интубационной или тра- хеостомической трубки, сужая её просвет вплоть до полной обтура- ции. Таким образом, идеальное решение задачи кондиционирова- ния дыхательной смеси выглядит так: Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 35 А. Г Орячев И. С АвИн В ТРАХЕЮ ПАЦИЕНТА ДОЛЖНА ПОСТУПАТЬ ОЧИЩЕН- НАЯ ДЫХАТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ 100% ВЛАЖНОСТИ НАГРЕТАЯ ДО 37˚С. Очевидно, холодные увлажнители барботажного и пульвери- заторного типа не обеспечивают достаточного увлажнения и не со- гревают дыхательную смесь. К сожалению, на основании собственного опыта и авторитет- ного мнения классиков [3, 4, 5, 7, 10] мы вынуждены отметить, что тепло-влагосберегающие фильтры для ИВЛ при великолепной фильтрации (в том числе антибактериальной) не обеспечивают не- обходимого увлажнения. Долгое время лучшими были нагревательные увлажнители типа «Benett» (аппараты ИВЛ Drager), где в закрытой емкости с боль- шой поверхностью испарения автоматически поддерживается нуж- ная температура воды. Недостатком этих увлажнителей является то, что при движении по шлангу дыхательного контура к пациенту ды- хательная смесь несколько охлаждается, а влага конденсируется на стенках шлангов. В настоящее время лучшими являются увлажнители – обо- греватели, где в дополнение к емкости испарителя в шлангах проло- жен нагревающий провод. Благодаря системе автоматического поддержания температуры, получающей информацию из трех точек дыхательного контура, удаётся добиться оптимального увлажнения и согревания дыхательной смеси и избежать выпадения конденсата в дыхательном контуре (увлажнители Fisher&Pyker). При спонтанном дыхании для уменьшения потерь тепла и влаги на трахеостомическую трубку необходимо надевать тепло-вла- госберегающий фильтр («искусственный нос»), который достаточно эффективно кондиционирует дыхательную смесь, не ограничивая свободы пациента. Очень важно следить за проходимостью искус- ственного носа, который может забиваться слизью при кашле. 36 www nsicu ru §1.3 Повреждение легких при ИВЛ Приводим наиболее простую шкалу оценки вязкости бронхиального секрета: 1. Жидкий – после аспирации мокроты санационный катетер чист. 2. Умеренно вязкий – после аспирации мокроты санационный кате- тер сразу очищается при промывании водой. 3. Вязкий – после аспирации мокроты санационный катетер трудно отмыть от мокроты. Баротравма Баротравма – это разрыв тканей легких или бронхов в ходе ИВЛ. Дословный перевод – повреждение давлением. Последствия разрыва → пневмоторакс или пневмомедиасте- нум → выключение части легких из газообмена и смещение средо- стения → гипоксия и нарушения гемодинамики → угроза жизни пациента. Наиболее часто при ИВЛ баротравма происходит в зонах где альвеолы прилежат к бронхсосудистому ложу. Приведённая ниже иллюстрация взята из работы Maunder R J , Pierson D J, Hudson L D Subcutaneous and mediastinal emphysema: pathophisiology, diagnosis and managemtnt. Arch Intern Med 1984;144:1447-1453. Какие силы могут разорвать лёгкие пациентa? Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 37 А. Г Орячев И. С АвИн В разделе «Респираторная механика» мы предупреждали, что любое перемещение воздуха (ветер, ураган, вдох и выдох) возможно только за счет градиента давлений. Градиент давлений, критическое повышение которого может привести разрыву лёгких, называется – «Транспульмональный градиент давлений или Transpulmonary pres- sure gradient» Общепринятое сокращение – Pl. Транспульмональ- ный градиент давлений составляет разность между альвеолярным и плевральным давлениями Pl = Palv – Ppl . Для краткости обычно ис- пользуют термин «транспульмональное давление». (Если использо- вана приставка «транс-» речь идёт о градиенте.) Почему в барокамере, где создаётся давление в несколько ат- мосфер, не происходит разрыва легких? Как ухитряется не погибнуть от пневмоторакса глубоковод- ный водолаз? (Страшно сказать под каким давлением происходит вдох на глубине 10 метров, - на 1000смН 2 О выше атмосферного дав- ления!) Когда трубач дудит в свою трубу давление в дыхательных путях достигает 150 мбар много раз за концерт, а лёгкие не рвутся. Почему? На все эти вопросы ответ один: «Величина транспульмонального градиента давлений мала». В примерах с барокамерой и водолазом внешнее давление на грудную стенку и переднюю брюшную стенку уравновешивает давление в дыхательных путях и опасный градиент не возникает. Трубач сам создаёт давление за счёт усилия брюшного пресса и дыхательной мускулатуры и в тот момент, когда он дудит, лёгкие испытывают нагрузку на сжатие, а не на разрыв. Величина транспульмонального градиента давлений у трубача тоже мала и не опасна. Практический вывод: Мы обязаны учитывать комплайнс (податливость) и/или ригидность (жесткость) грудной клетки и всей дыхательной системы, чтобы адекватно проводить ИВЛ и не ранить пациента. В ряде клинических ситуаций, у пациента с массивной, ригидной грудной клеткой только ИВЛ с высоким давле- нием позволит добиться адекватной вентиляции. В том случае, если податливость грудной клетки высокая, то при настройке режима ИВЛ 38 www nsicu ru §1.3 Повреждение легких при ИВЛ следует защитить пациента от баротравмы, установив безопасный предел давления. Волюмотравма Дословный перевод – повреждение объёмом. Не порвали, а растянули. Как это получилось? Не было критического подъёма дав- ления, однако потихонечку, аккуратненько в легкие было введено из- быточное количество воздуха. Количество большее, чем лёгкие могут принять без повреждения. Альвеолы растянуты (перевод слова stretch), то есть повреждено большое количество альвеолярных мем- бран. Повреждение альвеолярных мембран приводит к повышению их проницаемости, накоплению внесосудистой воды в легких и вы- делению факторов системной воспалительной реакции (System in- flammatory response syndrome SIRS). В 1988 году Дрейфус [Dreyfuss et all Am Rev Respir Dis 1988; 137:1159-1164] опубликовал результаты экспериментальной работы, выполненной на крысах. ИВЛ проводи- лась с высоким давлением. В контрольной группе выполнялось тугое бинтование грудной клетки. В экспериментальной группе не выпол- нялось. При ИВЛ с одинаковым давлением в обеих группах у живот- ных с забинтованной грудной клеткой дыхательный объём не превышал физиологическую норму. В результате, в эксперименталь- ной группе содержание внесосудистой воды в легких было в 3,5 раза больше, чем в контрольной. Основной вывод этой работы гласил: «При ИВЛ растяжение лёгких является критическим повреждающим фактором». «Lung stretch is the critical variable.» Ателектотравма Впервые описана в экспериментальной работе в 1974 году [Webb H H, Tierney D Experimental pulmonary edema due to positive pressure ventilation with high inflation pressures, protection by positive end-expiratory pressure. - Am Rev Respir Dis 1974;110:556-565] На фоне недостаточного или избыточного увлажнения, нару- Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 39 А. Г Орячев И. С АвИн шенной эвакуации бронхиального секрета, воспалительных измене- ний меняется качество сурфактанта и эластические свойства легких. В результате, при полном выдохе часть альвеол слипается, то есть возникают ателектазы. При вдохе альвеолы вновь разлепляются. Этот феномен соответствует крепитации, выявляемой в экссудатив- ные фазы острой пневмонии. В том случае, если в ходе ИВЛ в тече- ние каждого дыхательного цикла происходит слипание и разлипание альвеол, возникает тяжелое повреждение легких. При слипании пневмоцитов, находящихся на противоположных стенках альвеолы, между оболочками этих клеток оказывается тонкий слой жидкости. При разлипании и раскрытии альвеолы между оболочками клеток возникает «мостик» из альвеолярного секрета. В тот момент, когда «мостик» рвётся высвобождается энергия и происходит разрыв кле- точной стенки. Если за две минуты пневмоцит не успевает восста- новить оболочку, он погибает. Обнажается альвеолярная мембрана. Повышается проницаемость альвеолярно-капиллярной стенки, и за- пускается механизм ответа на повреждение. То есть, привлечение макрофагов и выделение медиаторов воспаления. Одним словом – SIRS. Основной способ профилактики ателектотравмы - ИВЛ с использованием РЕЕР. Биотравма Биотравма – это повреждение легких факторами, вырабаты- ваемыми собственным организмом. Биотравма легких наблюдается при сепсисе, шоке любой этиологии, тяжёлой травме и синдроме длительного сдавления (crash-syndrome), синдроме ДВС и иных со- стояниях, когда в венозном русле высока концентрация микроагре- гатов, факторов системной воспалительной реакции и/или бактериальных токсинов. В этих ситуациях легкие выступают в роли фильтра, органа выделения и утилизации токсических продуктов. В настоящее время термину «шоковое легкое» соответствуют термины «ОПЛ острое повреждение легких» (ALI acute lung injury) и «ОРДС острый респираторный дистресс синдром» (ARDS acute respiratory 40 www nsicu ru §1.3 Повреждение легких при ИВЛ distress syndrome). Биотравма в контексте вентилятор индуцированного повреж- дения легких (VILI) –это выделение факторов системной воспали- тельной реакции в кровь и альвеолы на фоне агрессивной ИВЛ. Таким образом, агрессивная ИВЛ повреждает легкие не только за счет механического воздействия, но и как фактор провоцирующий выброс биологически активных веществ. Замыкается порочный круг. Формируется полиорганная недостаточность, усугубляются метабо- лические нарушения. Токсичность кислорода Токсичность кислорода была доказана в эксперименте на жи- вотных. При дыхании чистым кислородом смерть лабораторных жи- вотных наступала в сроки от 48 до 72 часов. Считается, что дыхание кислородом в высоких концентрациях приводит к формированию свободных радикалов. Эти свободные радикалы являются главным повреждающим фактором. У лабораторных животных, погибших при дыхании чистым кислородом, выявлялись повреждения легких идентичные ОПЛ. Здоровые добровольцы в эксперименте дышали чистым кислородом 24 часа. В результате, выявлены явления брон- хита и воспалительные изменения в легких. Очевидно, что устойчи- вость человека к токсическому и повреждающему действию кислорода выше, чем у лабораторных животных. Есть лабораторные данные о том, что введение бактериального эндотоксина, воспали- тельных медиаторов и применение сублетальных концентраций кис- лорода (≤85%) защищает легкие от дальнейшего повреждения при ингаляции кислорода. Таким образом многое еще не ясно. Общие рекомендации сводятся к следующему: 1. Во всех ситуациях, когда завершена необходимая ИВЛ 100% кислородом (транспортировка, санация, периоды неста- бильного состояния и т. д.), следует стремиться снижать кон- центрацию кислорода в дыхательной смеси. 2. Относительно безопасной считается концентрация кисло- Часть I Основа взаимопонимания авторов и читателей 41 А. Г Орячев И. С АвИн рода в дыхательной смеси ≤60%. 3. Для большинства клинических ситуаций достижение РаО 2 от 60 до 80mmHg является достаточным уровнем. 4. Большинство клиницистов в ситуации выбора между ги- поксемией или F I O 2 >60% повышают концентрацию кисло- рода в дыхательной смеси. 42 www nsicu ru §1.3 Повреждение легких при ИВЛ www.nsicu.ru Авторы: А. Горячев, И. Савин Часть II Основы классификации режимов ИВЛ Американской ассоциации по респираторной терапии 2.1. Вступление ко второй части Warning! Будьте внимательны! Вы столкнетесь с одинаковыми названиями для разных понятий Это: 1. Способ управления вдохом 2.Вариант согласования вдохов 3.Название режима ИВЛ Названия способов управления вдохом: по объему Volume controlled ventilation (VCV) и по давлению Pressure controlled ventilation (PCV). Названия вариантов согласования вдохов: если все вдохи при- нудительные, – это CMV (continuous mandatory ventilation), если все вдохи самостоятельные, – это CSV(continuous spontaneous ven- tilation), если принудительные вдохи чередуются с самостоятель- ными, – это IMV(intermittent mandatory ventilation). Названия режимов ИВЛ. Производители аппаратов ИВЛ нередко выбирают или при- думывают для режимов вентиляции новые красивые названия или аббревиатуры. Часто для названия режимов используют часть пол- ного названия, например, только способ согласования вдохов, и по- лучается просто «CMV» или «IMV», или способ управления вдохом «Volume controlled ventilation (VCV)» или «Pressure controlled ven- tilation (PCV)». Чтобы не возникало путаницы, говоря о коммерче- ских названиях режимов ИВЛ, мы используем слово «имя», и помещаем имя данное разработчиками и производителями в ка- вычки. Часть II Основы классификации режимов ИВЛ 45 А. Г ОрячеВ И. С АВИн По английски: Управление – Control Согласование вдохов - Breath Sequence Режим ИВЛ - Mode Если сейчас что-то неясно, это хорошо, по мере прочтения второй части всё встанет по местам, только будьте внимательны – режимы ИВЛ всегда в кавычках. Вступление ко второй части 46 www nsicu ru §2.1 Чтобы Вам не запутаться, на страницах нашей книги имена режимов ИВЛ всегда в кавычках (например: «IPPV», «PSV», «Assist control», «PCV», «CMV»). Все остальные понятия – без кавычек. Основные положения, обсуждаемые во второй части книги: 2.2 Как аппарат ИВЛ делает вдох и какие существуют способы правления вдохом. 2.3 Фазы дыхательного цикла и логика переключения аппарата ИВЛ. 2.4 Что такое trigger, или как аппарат ИВЛ начинает вдох. 2.5 Что такое предельные параметры вдоха. (Limit variable). 2.6 Как аппарат ИВЛ переключается с вдоха на выдох. 2.7 PEEP, CPAP и Baseline. 2.8 Почувствуйте разницу между фазовыми и управляемыми пере- менными. 2.9 Выяснение отношений между фазовыми и управляемыми пере- менными. 2.10 Паттерны ИВЛ. 2.11 Способ согласования вдохов CMV. 2.12 Способ согласования вдохов CSV. 2.13 Способ согласования вдохов IMV. 2.14 Использование принципа обратной связи в управлении аппа- ратом ИВЛ. 2.15 Эволюция логических систем управления аппаратом ИВЛ. 2.16 Стратегия управления вдохом Control Strategy. |