G_I_Belebezyev_Fiziologia_i_patofiziologia_isk

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

Реальный ДО получаем как произведение податливости на Ртах. Вентиляция, управляемая по давлению, может быть методом выбора при тяжелых случаях ARDS. Уровень давления на вдохе и скорость нарастания давления устанавливаются при Р-СМV так, чтобы, с одной стороны, обеспечивался необходимый ДО и, с дру­ гой стороны, чтобы начальный инспираторный поток не был слиш­ ком высоким (< 2 л/с). Результирующий уровень давления на вдохе зависит от податливости легких и давлений свыше 35 см вод. ст. следует избегать.

Вентиляция с постоянным объемом, управляемая по давле­ нию. При этом режиме вентиляции давление на вдохе автоматиче­ ски подстраивается (в пределах некоторого диапазона давления) к изменениям механических характеристик легких. Поступающий объем газа рассчитывается по следующей формуле: Эффективный ДО = Ртах x С. Следовательно, доставляемый объем прямо пропор­ ционален податливости и давлению на вдохе. В случае увеличения податливости меньшее давление необходимо для введения в легкие того же ДО. Если измеренный ДО увеличивается настолько, что бу­ дет превышен предустановленный МОД, то аппарат автоматически снижает давление на вдохе на величину, необходимую для обеспе­ чения выбранного ДО. Респиратор подстраивает давление на вдохе постоянно, в ответ на любые изменения уровней податливо­ сти/сопротивления. Если податливость легких пациента ухудшается, уровень давления на вдохе будет автоматически увеличиваться на величину, необходимую, чтобы гарантировать постоянный объем. Максимально возможный уровень давления расположен на 5 см вод. ст. ниже, чем предустановленное давление сброса. При этом новом уровне давления продолжается управляемая по давлению вентиля­ ция с ДО, являющимся производным.

Вентиляция с положительным давлением в конце выдоха (CPPV). Независимо от того, управляется ли ИВЛ по объему или по давлению, при этом режиме у пациента нет возможности уравнять в конце выдоха давление в легких с давлением окружающей атмосфе­ ры, потому что аппарат ИВЛ поддерживает в конце выдоха давление в воздухоносных путях выше атмосферного. Это давление действует и во время вдоха, так что в легких давление остается положитель-

162

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

ным на протяжении всего дыхательного цикла. Термин ПДКВ (PEEP) обычно используется только в контексте с механической вентиляцией, которая в этом случае обозначается как CPPV. Спон­ танная вентиляция при постоянно повышенном, положительном давлении в воздухоносных путях именуется как CPAP.

На респираторе уровень ПДКВ можно установить предвари­ тельно. Рекомендуемые значения - 5-15 см вод. ст., поскольку при более высоких уровнях полезный эффект ПДКВ сомнительный. При давлении выше 15 см вод. ст. размеры альвеол не увеличиваются, объем их уже достиг максимума. Ткань альвеол при более высоком давлении не может больше удлиняться, поэтому есть опасность пе­ рерастяжения и разрыва альвеол (баротравма), которые можно на­ блюдать уже при ПДКВ на уровне 15-20 см вод. ст. ПДКВ открывает альвеолы и поддерживает их в открытом состоянии, оно вызывает увеличение раO2 путем: а) увеличения ФОЕ (увеличения площади газообмена); б) открытия ателектазированных участков легких (мо­ билизация альвеол); в) уменьшения шунта справа налево; г) преду­ преждения спадения альвеол в конце выдоха; д) улучшения венти- ляционно-перфузионного соотношения.

Отрицательные эффекты ПДКВ заключаются в снижении сер­ дечного выброса из-за уменьшения венозного возврата, уменьшении кровоснабжения почек, печени и других органов спланхнической зоны, увеличении внутричерепного давления (снижается венозный дренаж по яремным венам). При вентиляции с ПДКВ следует пом­ нить, что уменьшение венозного возврата вызывает снижение сер­ дечного выброса с последующим уменьшением артериального дав­ ления и нарушением органного кровоснабжения. В некоторых аппа­ ратах ИВЛ для уменьшения побочных эффектов ПДКВ его уровень задается переменным (рис.4.35). За счет изменения скорости посто­ янного потока в дыхательном контуре создаются колебания ПДКВ синусоидальной формы с частотой примерно в 10 раз меньшей ЧД. Такие же колебания ПДКВ в заданных пределах используются и при спонтанном дыхании в режиме CPAP. Уровень ПДКВ нужно выби­ рать таким, чтобы обеспечить достаточную оксигенацию при вды­ хаемой концентрации кислорода не выше 60 %. При тяжелых нару­ шениях газообмена в легких часто требуются более высокие концен-

163

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

трации кислорода во вдыхаемой смеси, несмотря на установку «оп­ тимального» ПДКВ. Снижение сердечного выброса при ПДКВ мож­ но предупредить, оптимизируя наполнение сосудистого русла (ме­ ханизм Франка-Старлинга) и применив инотропные препараты.

Рис. 4.35. Вентиляция с ПДКВ и переменным ПДКВ

ПДКВ как увеличивают небольшими порциями, ориентируясь на эффект, так же медленно его снижают. Снижение уровня ПДКВ следует производить через регулярные интервалы с шагом 2 см вод. ст., контролируя показатели газообмена. Каждое уменьшение ПДКВ чревато возвратом гипоксемии, если легочная патология разреши­ лась только частично. Поэтому ПДКВ можно уменьшать только то­ гда, когда адекватный газообмен осуществляется при FiO2< 0,5. Рез­ кое прекращение ПДКВ-терапии может вызвать плевральную экссу­ дацию. Адаптационные процессы в лимфатической системе легких могут быть причиной повышенной экстравазации вследствие сни­ жения внутриплеврального давления после выключения ПДКВ. По­ сле поэтапного снижения ПДКВ экстубацию пациента можно про­ изводить при уровне ПДКВ, равном 3-5 см вод. ст., поскольку на этом уровне поддерживается «физиологическое» ПДКВ за счет су­ жения на уровне голосовых связок.

Вентиляция с периодическим раздуванием. В респираторах для ОИТ предусмотрена функция раздувания из-за следования уста­ релой концепции вентиляции, гласящей, что так называемые глубо-

164

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

кие вздохи (периодические, неосознанные глубокие вдохи у здоро­ вых людей с частотой 8-10 в час) раскрывают спавшиеся в конце выдоха альвеолы. Целью вентиляции с периодическим раздуванием является прерывание монотонности управляемой вентиляции, рас­ крытие спавшихся участков легких и поддержание в открытом со­ стоянии «медленных» альвеол. Суженные бронхиолы из-за малого их диаметра имеют большое сопротивление и, следовательно, боль­ шую постоянную времени (т = RС). Чтобы открыть такие альвеолы с большой постоянной времени, необходимо приложить повышенное давление в течение большего периода времени. В повседневной практике термин «раздувание» часто используется как синоним вду­ вания повышенного объема. Существенно также то, что во время вздоха легкие поддерживаются в раздутом состоянии. Оно обеспе­ чивается включением на респираторе режима «перемежающееся ПДКВ» (рис.4.35), которое периодически поддерживается на протя­ жении более двух дыхательных циклов каждые три минуты. В неко­ торых респираторах функция раздувания реализуется путем увели­ чения ДО, но при этом заполнение «медленных» альвеол заметно не улучшается из-за короткого периода воздействия. Чтобы избежать перерастяжения легких во время фазы раздувания, вводится ограни­ чение максимального давления на вдохе. В современной респира­ торной терапии нет показаний для вентиляции с периодическим раз­ дуванием, так как другие режимы (РЕЕР/СРАР, ВiРАР, APRV и IRV) больше соответствуют патофизиологии больных легких.

Вентиляция с обратным соотношением (IRV). У людей вдох обычно короче, чем выдох, составляя примерно его половину (соот­ ношение 1 : 2). При вентиляции с обратным соотношением I : Е по­ степенно время вдоха увеличивается, а время выдоха уменьшается и I : Е превышает 1. Удлинение вдоха приводит к уменьшению инспираторного потока при данном ДО (объем постоянный) и, как следст­ вие, к снижению максимального давления на вдохе, хотя среднее давление в воздухоносных путях увеличивается. При этом улучша­ ется вентиляция «медленных» участков легких за счет того, что пре­ доставляется больше времени для равномерной передачи давления конца вдоха во все участки легких. Замедленный инспираторный поток обеспечивает более равномерное распределение газа, т.е.

165

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

группы альвеол со суженными воздухоносными путями вентилиру­ ются при этом лучше. Эффект вентиляции с обратным соотношени­ ем состоит в улучшении оксигенации благодаря улучшению венти- ляционно-перфузионного соотношения из-за того, что улучшается регионарная вентиляция. Уменьшение времени выдоха приводит к возникновению имеющего региональные отличия внутреннего ПДКВ (ауто-РЕЕР или динамического PEEP) в медленных отделах легких, так как к концу выдоха и до начала следующего дыхательно­ го цикла весь ДО не успевает покинуть легкие. При этом в конце выдоха поток сохраняется (воздушная ловушка), как обозначено на графике поток-время (рис.4.36). Вентиляция с обратным соотноше­ нием предупреждает, благодаря внутреннему ПДКВ, коллапс в кон­ це выдоха альвеол медленных участков легких. Результатом этого является увеличение ФОЕ благодаря вовлечению в вентиляцию до­ полнительного количества альвеол (увеличение площади газообме­ на) и последующее уменьшение внутрилегочного шунта справа на­ лево (рис.4.37).

Рис. 4.36. Вентиляция с обратным соотношением

166

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

Способность IRV обеспечить полный выдох (отсутствие на эк­ ране в конце фазы выдоха остаточного потока) ограничена. IRV не следует рассматривать как замену ПДКВ, потому что быстрые уча­ стки, которые при IRV опустошаются полностью, также требуют для своей стабилизации некоторого уровня давления в конце выдо­ ха, что может быть обеспечено наружным ПДКВ. Установленное на респираторе наружное ПДКВ определяет наименьшее давление, ко­ торое может быть в легких на протяжении дыхательного цикла, и наиболее эффективно оно воздействует на те участки легких, кото­ рые остаются патологически измененными. Влияние наружного ПДКВ дополняет эффект внутреннего ПДКВ на пораженные участ­ ки легких. По сравнению с режимом ПДКВ, мертвое пространство при искусственной вентиляции с IRV меньше, так как наружное ПДКВ действует на все легкое и может привести к перераздуванию здоровых альвеолярных участков с последующей редукцией капил­ лярного кровообращения вследствие сдавления сосудов (рис.4.38). Побочные эффекты IRV те же, что и при ПДКВ.

Вентиляция в режиме IRV может управляться по давлению (РСЖУ) или по объему (VC-IRV) (при постоянном инспираторном пото­ ке). Правильное соотношение I : Е следует тщательно подбирать под всеобъемлющим контролем кривых давления вентиляции и экспира­ торного потока. В клинической практике обычно используют соот­ ношения порядка 1,5 : 1 - 3 : 1. При РС-IRV, которая осуществляется при постоянном инспираторном давлении, МОД снижается на 1015%, так как внутрилегочное давление в конце выдоха постепенно увеличивается из-за неполного опустошения медленных отделов лег­ ких. Неконтролируемое увеличение внутреннего ПДКВ исключается даже при увеличении сопротивления выдоху, так как давление вдоха ограничено и во время последующего вдоха в легкие поступит мень­ ший ДО. Например, если из-за увеличения сопротивления выдоху па­ циент выдыхает на 100 мл дыхательной смеси меньше, то ограниче­ ние давления на вдохе приведет к тому, что во время следующего вдоха в легкие будет введен объем на 100 мл меньше. Поэтому, осу­ ществляя ИВЛ в режиме РС-IRV, следует тщательно выбирать уровни тревожной сигнализации.

167

Глава 4. Методики искусственной вентиляции легких и респираторной поддержки

При VС-IRV увеличение сопротивления выдоху также приводит к возникновению и росту внутреннего ПДКВ. Чтобы сохранить ДО постоянным, нужно увеличить во время следующего вдоха давление вентиляции (пиковое давление и давление плато). Это приводит к постепенному увеличению внутреннего ПДКВ вследствие суммиро­ вания остаточных объемов. Поэтому существует риск перерастяже­ ния легких и баротравмы. Следовательно, при этом режиме венти­ ляции необходима тщательная установка верхнего предела давле­ ния. Преимущество вентиляции с постоянным объемом заключается в обеспечении вентиляции даже в случае изменения механических свойств легких. Иными словами, если из-за увеличения сопротивле­ ния выдоху пациент выдыхает на 100 мл дыхательной смеси мень­ ше, то во время последующего вдоха в легкие будет введен тот же (исходный) ДО, но при более высоком давлении вентиляции.

Измерение внутреннего ПДКВ. В момент завершения фазы механического выдоха клапан вдоха закрыт и респиратор закрывает клапан выдоха, так что вдыхаемый газ не может попасть в дыха­ тельную систему аппарата, а выдыхаемый не может покинуть ее. В течение этого короткого периода закрытых клапанов происходит выравнивание давления между легкими и респираторной системой аппарата. Респиратор измеряет это изменение давления. Начальный уровень соответствует наружному ПДКВ, уровень в конце периода закрытых клапанов - это общее (эффективное) ПДКВ. Если после окончания эквилибрации открыть клапан выдоха, то обнаруживает­ ся экспираторный поток, который создается внутренним ПДКВ (рис.4.39). Легкие освобождаются от влияния всех давлений, кроме наружного ПДКВ. Интегрирование потока дает величину объема, удерживаемого в легких за счет сопротивления дыхательных путей, создающего внутреннее ПДКВ (Vtrapp - объем ловушки). На прак­ тике величину внутреннего ПДКВ получаем путем вычитания из общего ПДКВ, измеренного респиратором, величины ПДКВ, уста­ новленной на респираторе.

Раздельная (независимая) вентиляция легких (ILV). Раз­ дельная вентиляция легких называется независимой. Независимость достигается применением двухпросветной трубки и вентиляцией двумя респираторами, ведущим и вспомогательным. Синхронизация

169