Внешнее увлажнение и обогрев

При внешнем увлажнении для введения воды во вды­хаемую газовую смесь применяются три основных метода:

• распыление, т.е. превращение воды в мельчайшие взвешенные в газе частицы (аэрозоли);

• испарение, т.е. превращение воды в молекулярное состояние — пар;

• инстилляция, т.е. введение воды путем прямого за­капывания в трахею.

При всех методах одновременно с увлажнением может происходить (или отсутствовать) обо­грев вдыхаемой газовой смеси.

Для кондиционирования используют три различных ти­па увлажнителей: аэрозольные распылители, испарители и инстилляторы. Последние, как и сам метод инсталляци­онного увлажнения, применяются крайне редко. При всей технической простоте этот метод далеко не безупречен, поскольку частые вливания в трахею у многих больных вызывают мучительные и пугающие приступы кашля, при которых вода выбрасывается наружу; распределение вла­ги по слизистой оболочке трахеи и бронхов при этом методе неравномерно.

Аэрозольное увлажнение. Аэрозольные распылители-увлажнители дыхательных газовых смесей

Некоторые определения. Взвеси (суспензии) жидких частиц в газе отличаются одна от другой по глав­ному признаку — размеру взвешенных (суспензированных) частиц. По этому признаку различают так называемые спреи, аэрозоль и пар.

Спрей — это крупнодисперсная взвесь, диаметр частиц которой превышает 5 мкм. Такую взвесь называют также «влажным туманом». Относительно крупные частицы та­кой взвеси обладают очень высокой скоростью осажде­ния. Поэтому спрей не может обеспечить так называемую квазистабильную газовую смесь.

Аэрозоль — это взвесь мелкодисперсных частиц в га­зе размером от 0,001 - до 5 мкм. Аэрозоли, их называют также «сухим туманом», представляют собой квазиста­бильную суспензию.

Пар также может рассматриваться как взвесь, в кото­рой диспергируемое вещество находится в газообразном состоянии, частицы имеют диаметр менее 0,001 мкм и об­ладают собственным парциальным давлением в зависимо­сти от концентрации и температуры.

Для увлажнения дыхательных смесей спреи не имеют практического значения; увлажнение паром ввиду специ­фических особенностей его генерирования будет рассмот­рено ниже. Здесь же мы рассмотрим увлажнение аэрозо­лями, способы и устройства для их генерирования.

Основные характеристики аэрозолей во­ды и водных растворов. Для оценки эффективно­сти увлажнения, а также выбора и оценки соответствующих способов и технических устройств для генерирования аэрозолей важнейшее значение имеют: плотность аэрозо­ля, размер его частиц, спектр размеров и объемов аэро­зольных частиц.

— Плотность аэрозоля характеризует количество жидко­сти, содержащееся в 1 л ингалируемой смеси.

— Размер частиц аэрозоля определяет глубину проник­новения и степень осаждения аэрозольных частиц в ды­хательных путях в зависимости от характера легочной вентиляции и функционального состояния бронхов и легких.

— Спектр размеров аэрозольных частиц, или разброс частиц по размерам, характеризует однородность (монодисперсность) аэрозоля с относительно одинаковыми диа­метрами частиц или его неоднородность (полидисперс­ность), т.е. содержание частиц разных размеров. Из спектра размеров частиц рассчитывается средний размер частиц аэрозоля. Спектр объемов аэрозольных частиц, или распределение частиц аэрозоля по объемам, отража­ет распределение всего объема диспергируемой жидко­сти на отдельные объемы, характеризующиеся одинаковы­ми размерами частиц. Эти парамерты важны для оценки способов и устройств для генерирования аэрозолей.

Для увлажнения дыхательных смесей представляют ин­терес способы генерирования аэрозолей с помощью уль­тразвуковых, пневматических и центробежных распыли­телей.