16

Министерство образования Российской Федерации

Пензенский Государственный Университет

Медицинский Институт

Кафедра Терапии

Зав. кафедрой д.м.н.,

Реферат

на тему:

«Механическая и вспомогательная ИВЛ»

Выполнила: студентка V курса

Проверил: к.м.н., доцент

Пенза 2008

План

1. Режимы механической ИВЛ

1.1 Влияние ИВЛ с перемежающимся положительным давлением и пассивным выдохом на деятельность сердца

2. Вспомогательная ИВЛ

Литература

1. РЕЖИМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ИВЛ

ИВЛ с регуляцией по объему (объемная, или традиционная, ИВЛ -- Conventional ventilation) -- наиболее распространенный метод, при котором в легкие во время вдоха вводится с помощью респиратора заданный ДО. При этом в зависимости от конструктивных особенностей респиратора можно устанавливать ДО или MOB, либо оба показателя. ЧД и давление в дыхательных путях являются произвольными величинами. Если, например, величина MOB равна 10 л, а ДО -- 0,5 л, то ЧД составит 10 : 0,5 = 20 в минуту. В некоторых респираторах ЧД устанавливается независимо от других параметров и обычно равна 16--20 в минуту. Давление в дыхательных путях во время вдоха, в частности его максимальное пиковое (Рпик) значение, при этом зависит от ДО, формы кривой потока, длительности вдоха, сопротивления дыхательных путей и растяжимости легких и грудной клетки. Переключение с вдоха на выдох осуществляется после окончания времени вдоха при заданной ЧД или после введения в легкие заданного ДО. Выдох происходит после открытия клапана респиратора пассивно под воз-действием эластической тяги легких и грудной клетки.

ДО устанавливают из расчета 10--15, чаще 10--13 мл/кг массы тела. Нерационально выбранный ДО существенно влияет на газообмен и максимальное давление во время фазы вдоха. При неадекватно малом ДО часть альвеол не вентилируется, вследствие чего образуются ателектатические очаги, вызывающие внутрилегочный шунт и артериальную гипоксемию. Слишком большой ДО приводит к значительному увеличению давления в дыхательных путях во время вдоха, что может вызвать баротравму легких. Важным регулируемым параметром механической ИВЛ является отношение времени вдох/выдох, от которого во многом зависит среднее давление в дыхательных путях во время всего дыхательного цикла. Более продолжительный вдох обеспечивает лучшее распределение газа в легких при патологических процессах, сопровождающихся неравномерностью вентиляции. Удлинение фазы выдоха часто бывает необходимым при бронхообструктивных заболеваниях, снижающих скорость выдоха. Поэтому в современных респираторах реализована возможность регуляции времени вдоха и выдоха (Т_i и T_E) в широких пределах. В объемных респираторах чаще используются режимы Т_i : T_е = 1 : 1; 1 : 1,5 и 1 : 2. Эти режимы способствуют улучшению газообмена, повышают РаО₂ и дают возможность уменьшить фракцию ингалируемого кислорода (ВФК). Относительное удлинение времени вдоха позволяет, не уменьшая дыхательного объема, снизить Р_пик на вдохе, что важно для профилактики баротравмы легких. При ИВЛ также широко используется режим с инспираторным плато, достигаемым прерыванием потока после окончания вдоха. Этот режим рекомендуется при длительной ИВЛ. Длительность плато на вдохе может быть установлена произвольно. Рекомендуемые параметры его равны 0,3--0,4 секунд или 10--20 % от продолжительности дыхательного цикла. Данное плато также улучшает распределение газовой смеси в легких и снижает опасность баротравмы. Давление в конце плато фактически соответствует так называемому эластическому давлению, его считают равным альвеолярному давлению. Разница между Р_пик и Р_плато равна резистивному давлению. При этом создается возможность определять во время ИВЛ примерную величину растяжимости системы легкие -- грудная клетка, но для этого нужно знать скорость потока.

Выбор MOB может быть приблизительным либо проводиться под контролем уровня газового состава артериальной крови. В связи с тем что на РаО₂ может влиять большое количество факторов, адекватность ИВЛ определяют по РаСО₂. Как при контролируемой вентиляции, так и в случае ориентировочного установления MOB предпочтительна умеренная гипервентиляция с поддержанием РаСО₂ на уровне 30 мм рт.ст. (4 кПа). Преимущества такой тактики могут быть определены следующим образом: гипервентиляция менее опасна, чем гиповентиляция; при более высоком MOB меньше опасность коллапса легких; при гипокапнии облегчается синхронизация аппарата с пациентом; гипокапния и алкалоз более благоприятны для действия некоторых фармакологических средств; в условиях сниженного РаСО₂ уменьшается опасность сердечных аритмий.

Учитывая то, что гипервентиляция является рутинной методикой, следует помнить об опасности значительного снижения МОС и мозгового кровотока вследствие гипокапнии. Падение РаСО₂ ниже физиологической нормы подавляет стимулы к самостоятельному дыханию и может стать причиной неоправданно длительной ИВЛ. У больных с хроническим ацидозом гипокапния приводит к истощению бикарбонатного буфера и замед-ленному восстановлению его после ИВЛ. У больных группы высокого риска поддержание соответствующих MOB и РаСО₂ жизненно необходимо и должно осуществляться только при строгом лабораторном и клиническом контроле.

Длительная ИВЛ с постоянным ДО делает легкие менее эластичными. В связи с увеличением объема остаточного воздуха в легких изменяется отношение величин ДО и ФОЕ. Улучшение условий вентиляции и газообмена достигается путем периодического углубления дыхания. Для преодоле-ния монотонности вентиляции в респираторах предусмотрен режим, обес-печивающий периодическое раздувание легких. Последнее способствует улучшению физических характеристик легких и в первую очередь увеличению их растяжимости. При введении в легкие дополнительного объема газовой смеси следует помнить об опасности баротравмы. В отделении интенсивной терапии раздувание легких обычно проводят с помощью большого мешка Амбу.

1.1 Влияние ИВЛ с перемежающимся положительным давлением и пассивным выдохом на деятельность сердца

ИВЛ с перемежающимся положительным давлением и пассивным выдохом оказывает комплексное влияние на сердечнососудистую систему. Во время фазы вдоха создается повышенное внутригрудное давление и венозный приток к правому предсердию уменьшается, если давление в грудной клетке равно венозному. Перемежающееся положительное давление с уравновешенным альвеолокапиллярным давлением не приводит к росту трансмурального давления и не меняет постнагрузку на правый желудочек. Если же трансмуральное давление при раздувании легких повысится, то возрастает нагрузка на легочные артерии и увеличивается постнагрузка на правый желудочек.

Умеренное положительное внутригрудное давление увеличивает венозный приток к левому желудочку, поскольку способствует поступлению крови из легочных вен в левое предсердие. Положительное внутригрудное давление также снижает постнагрузку на левый желудочек и приводит к увеличению сердечного выброса (СВ).

Если давление в грудной клетке будет очень высоким, то давление наполнения левого желудочка может уменьшиться вследствие увеличения постнагрузки на правый желудочек. Это может привести к перерастяже-нию правого желудочка, сдвигу межжелудочковой перегородки влево и снижению объема наполнения левого желудочка.

Большое влияние на состояние пред- и постнагрузки оказывает интраваскулярный объем. При гиповолемии и низком центральном венозном давлении (ЦВД) повышение внутригрудного давления приводит к более выраженному снижению венозного притока в легкие. Снижается и СВ, что зависит от неадекватного наполнения левого желудочка. Чрезмерное повышение внутригрудного давления даже при нормальном внутрисосудистом объеме снижает диастолическое наполнение обоих желудочков и СВ.

Таким образом, если ППД проводится в условиях нормоволемии и выбранные режимы не сопровождаются ростом трансмурального капиллярного давления в легких, то нет никакого отрицательного влияния метода на деятельность сердца. Более того, возможность увеличения СВ и АД_сист следует учитывать во время сердечно-легочной реанимации (СЛР). Раздувание легких ручным методом при резко сниженном СВ и нулевом АД способствует увеличению СВ и подъему АДсист.

ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ) (Continuous positive pressure ventilation -- CPPV -- Positive end-expiratory pressure -- PEEP). При этом режиме давление в дыхательных путях во время конеч-ной фазы выдоха не снижается до 0, а удерживается на заданном уровне (рис. 4.6). ПДКВ достигается при помощи специального блока, встроенно-го в современные респираторы. Накоплен очень большой клинический материал, свидетельствующий об эффективности данного метода. ПДКВ применяется при лечении ОДН, связанной с тяжелыми легочными заболеваниями (РДСВ, распространенные пневмонии, хронические обструктивные заболевания легких в стадии обострения) и отеком легких. Однако доказано, что ПДКВ не уменьшает и даже может увеличивать количество внесосудистой воды в легких. В то же время режим ПДКВ способствует более физиологическому распределению газовой смеси в легких, снижению венозного шунта, улучшению механических свойств легких и транспорта кислорода. Имеются данные о том, что ПДКВ восстанавливает активность сурфактанта и уменьшает его бронхоальвеолярный клиренс.

При выборе режима ПДКВ следует иметь в виду, что он может существенно уменьшить СВ. Чем больше конечное давление, тем существеннее влияние этого режима на гемодинамику. Снижение СВ может наступить при ПДКВ 7 см вод. ст. и более, что зависит от компенсаторных возмож-ностей сердечнососудистой системы. Повышение давления до 12 см вод. ст. способствует значительному возрастанию нагрузки на правый желудочек и увеличению легочной гипертензии. Отрицательные эффекты ПДКВ могут во многом зависеть от ошибок в его применении. Не следует сразу создавать высокий уровень ПДКВ. Рекомендуемый начальный уро-вень ПДКВ -- 2--6 см вод. ст. Повышение давления в конце выдоха следует проводить постепенно, «шаг за шагом» и при отсутствии должного эффекта от установленной величины. Повышают ПДКВ на 2--3 см вод. ст. не чаще, чем каждые 15--20 минут. Особенно осторожно повышают ПДКВ после 12 см вод. ст. Наиболее безопасный уровень показателя -- 6--8 см вод. ст., однако это не означает, что данный режим оптимален в любой ситуации. При большом венозном шунте и выраженной артериальной гипоксемии может потребоваться более высокий уровень ПДКВ с ВФК 0,5 и выше. В каждом конкретном случае величину ПДКВ выбирают индивидуально. Обязательным условием является динамическое исследование газов артериальной крови, рН и параметров центральной гемодинамики: сердечного индекса, давления наполнения правого и левого желудочков и общего периферического сопротивления. При этом следует учитывать также и рас-тяжимость легких.

ПДКВ способствует «раскрытию» нефункционирующих альвеол и ателектатических участков, вследствие чего улучшается вентиляция альвеол, которые вентилировались недостаточно или не вентилировались совсем и в которых происходило шунтирование крови. Положительный эффект ПДКВ обусловлен увеличением функциональной остаточной емкости и растяжимости легких, улучшением вентиляционно-перфузионных отношений в легких и уменьшением альвеолярно-артериальной разности по кислороду.

Правильность уровня ПДКВ может быть определена по следующим основным показателям:

* отсутствие отрицательного влияния на кровообращение;

* увеличение растяжимости легких;

* уменьшение легочного шунта.

Основным показанием к ПДКВ служит артериальная гипоксемия, не устраняемая при других режимах ИВЛ.

Характеристика режимов ИВЛ с регуляцией по объему:

* важнейшие параметры вентиляции (ДО и MOB), как и отношение длительности вдоха и выдоха, устанавливает врач;

* точный контроль адекватности вентиляции с выбранной FiО₂ осуществляется путем анализа газового состава артериальной крови;

* установленные объемы вентиляции независимо от физических характеристик легких не гарантируют оптимального распределения га-зовой смеси и равномерности вентиляции легких;

* для улучшения вентиляционно-перфузионных отношений рекомендуется периодическое раздувание легких или проведение ИВЛ в режиме ПДКВ.

ИВЛ с регулируемым давлением во время фазы вдоха -- широко распространенный режим. Одним из режимов ИВЛ, который становится все более популярным в последние годы, является ИВЛ с регулируемым давлением и инверсированным отношением времени вдох : выдох (Pressure controlled inverse ratio ventilation -- PC-IRV). Этот метод применяется при тяжелых поражениях легких (распространенные пневмонии, РДСВ), требующих более осторожного подхода к респираторной терапии. Улучшить распределение газовой смеси в легких с меньшим риском баротравмы можно путем удлинения фазы вдоха в пределах дыхательного цикла под контролем заданного давления. Увеличение отношения вдох/выдох до 4:1 позволяет снизить разницу между пиковым давлением в дыхательных путях и давлением в альвеолах. Вентиляция альвеол происходит во время вдоха, а в короткую фазу выдоха давление в альвеолах не снижается до 0 и они не коллабируются. Амплитуда давления при этом режиме вентиляции мень-ше, чем при ПДКВ. Важнейшим преимуществом ИВЛ с регуляцией по давлению является возможность управления пиковым показателем давле-ния. Применение же вентиляции с регуляцией по ДО не создает этой возможности. Заданный ДО сопровождается нерегулируемым пиковым показателем альвеолярного давления и может вести к перераздуванию неколлабированных альвеол и их повреждению, в то время как часть альвеол не будет в должной мере вентилироваться. Попытка же уменьшения Р_альв путем уменьшения ДО до 6--7 мл/кг и соответственного увеличения ЧД не создает условий для равномерного распределения газовой смеси в легких. Таким образом, основным преимуществом ИВЛ с регуляцией по показате-лям давления и увеличением продолжительности вдоха является возмож-ность полноценной оксигенации артериальной крови при более низких дыхательных объемах, чем при объемной ИВЛ.

Характерные черты ИВЛ с регулируемым давлением и инверсированным отношением вдох/выдох:

* уровень максимального давления Рпик и частоту вентиляции устанавливает врач;

* Р_пик и транспульмональное давление ниже, чем при объемной ИВЛ;

* продолжительность вдоха больше продолжительности выдоха;

* распределение вдыхаемой газовой смеси и оксигенация артериальной крови лучше, чем при объемной ИВЛ;

* во время всего дыхательного цикла создается положительное давление;

* во время выдоха создается положительное давление, уровень которого определяется продолжительностью выдоха -- давление тем выше, чем короче выдох;

* вентиляцию легких можно проводить с меньшим ДО, чем при объемной ИВЛ.

2. ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ИВЛ

Вспомогательная ИВЛ (Assisted controlled mechanical ventilation -- ACMV, или AssCMV) -- механическая поддержка самостоятельного дыхания пациента. Во время начала спонтанного вдоха вентилятор делает искусственный вдох. Падение давления в дыхательных путях на 1--2 см вод.ст. во время начала вдоха воздействует на триггерную систему аппарата, и он начинает подавать отданный ДО, снижая работу дыхательных мышц. ВИВЛ позволяет устанав-ливать необходимую, наиболее оптимальную для данного пациента ЧД.

Адаптационный способ ВИВЛ. Этот способ проведения ИВЛ заключается в том, что частота вентиляции, как и другие параметры (ДО, отноше-ние продолжительности вдоха и выдоха), тщательно приспосабливаются («подстраиваются») к спонтанному дыханию больного. Ориентируясь на предварительные параметры дыхания больного, обычно устанавливают первоначальную частоту дыхательных циклов аппарата на 2--3 больше, чем частота спонтанного дыхания больного, а ДО аппарата на 30--40 % выше, чем собственный ДО больного в покое. Адаптация пациента происходит легче при отношении вдох/выдох = 1:1,3, использовании ПДКВ 4--6 см вод.ст. и при включении в контур респиратора РО-5 клапана дополнитель-ного вдоха, допускающего поступление атмосферного воздуха при несовпадении аппаратного и спонтанного дыхательных циклов. Начальный пе-риод адаптации проводят двумя--тремя кратковременными сеансами ВИВЛ (ВНВЛ) по 15--30 минут с 10-минутными перерывами. В перерывах с учетом субъективных ощущений больного и степени дыхательного комфорта проводят корректировку вентиляции. Адаптацию считают достаточной, когда отсутствует сопротивление вдоху, а экскурсии грудной клетки совпадают с фазами искусственного дыхательного цикла.

Триггерный способ ВИВЛ осуществляется с помощью специальных узлов респираторов («триггерного блока» или системы «откликания»). Триггерный блок предназначен для переключения распределительного устройства с вдоха на выдох (или наоборот) вследствие дыхательного уси-лия больного.

Работу триггерной системы определяют два основных параметра: чувствительность триггера и скорость «откликания» респиратора. Чувствительность блока определяется наименьшей величиной потока или отрица-тельного давления, необходимой для срабатывания переключающего уст-ройства респиратора. При малой чувствительности аппарата (например, 4--6 см вод. ст.) потребуется слишком большое усилие со стороны пациен-та, чтобы начался вспомогательный вдох. При повышенной чувствитель-ности респиратор, наоборот, может реагировать на случайные причины. Триггерный блок, чувствительный к потоку, должен реагировать на поток в 5--10 мл/с. Если же Триггерный блок чувствителен к отрицательному давлению, то разрежение на откликание аппарата должно быть 0,25-- 0,5 см вод. ст. Такие скорость и разрежение на вдохе способен создавать ослабленный больной. Во всех случаях триггерная сис-тема должна быть регулируемой для создания лучших условий для адапта-ции больного.

Триггерные системы в различных респираторах регулируются по показателям давления (pressure triggering), скорости потока (flow triggering, flow by) или по ДО (volume triggering). Инерционность триггерного блока определяется «временем задержки». Последнее не должно превышать 0,05--0,1 с. Вспомогательный вдох должен приходиться на начало, а не на конец вдоха больного и, во всяком случае, должен совпадать с его вдохом.

Возможна комбинация ИВЛ с ВИВЛ.

Искусственно-вспомогательная вентиляция легких (Assist/Control ventilation -- Ass/CMV, или A/CMV) -- сочетание ИВЛ и ВИВЛ. Суть метода заключается в том, что больному проводят традиционную ИВЛ с ДО 10--12 мл/кг, но частоту устанавливают такую, чтобы она обеспечивала минут-ную вентиляцию в пределах 80 % от должной. При этом должна быть включена триггерная система. Если конструкция аппарата позволяет, то используют режим поддержки давлением. Этот метод приобрел в последние годы большую популярность, особенно при адаптации больного к ИВЛ и при отключении респиратора.

Поскольку MOB несколько ниже требуемого, у больного возникают попытки к самостоятельному дыханию, а триггерная система обеспечивает дополнительные вдохи. Такая комбинация ИВЛ и ВИВЛ находит широкое применение в клинической практике.

Искусственно-вспомогательную вентиляцию легких целесообразно использовать при традиционной ИВЛ для постепенной тренировки и восстановления функции дыхательных мышц. Комбинация ИВЛ и ВИВЛ нахо-дит широкое применение как во время адаптации больных к механической вентиляции и режимам ИВЛ, так и в период отключения респиратора после длительной ИВЛ.

Поддержка дыхания давлением (Pressure support ventilation -- PSV, или PS). Этот режим триггерной ИВЛ заключается в том, что в системе аппарат -- дыхательные пути больного создается положительное постоянное давление. При попытке вдоха больного включается триггерная система, которая реагирует на снижение давления в контуре ниже заданного уровня ПДКВ. Важно, чтобы в период вдоха, как и во время всего дыхательного никла, не происходило эпизодов даже кратковременного снижения давления в дыхательных путях ниже атмосферного. При попытке выдоха и повышении давления в контуре свыше установленной величины инспираторный поток прерывается и у больного происходит выдох. Давление в дыхательных путях быстро снижается до уровня ПДКВ.

Режим (PSV) обычно хорошо переносится больными. Это связано с тем, что поддержка дыхания давлением улучшает альвеолярную вентиляцию при повышенном содержании внутрисосудистой воды в легких. Каждая из попыток вдоха у больного приводит к увеличению газотока, подаваемого респиратором, скорость которого зависит от доли участия самого пациента в акте дыхания. ДО при поддержке давлением прямо пропорционален заданному давлению. При этом режиме снижаются потребление кислорода и расход энергии, отчетливо преобладают положительные эффекты ИВЛ. Особо интересен принцип пропорциональной вспомогательной вентиляции, заключающийся в том, что во время энергичного вдоха у пациента увеличивается объемная скорость подаваемого потока в самом начале вдоха, и заданное давление достигается быстрее. Если же инспираторная попытка слабая, то поток продолжается почти до конца фазы вдоха и заданное давление достигается позже.

В респираторе «Bird-8400-ST» реализована модификация Pressure Support с обеспечением заданного ДО.

Характеристики режима поддержки дыхания давлением (PSV):

* уровень Р_пик устанавливается врачом и величина V_т зависит от него;

* в системе аппарат -- дыхательные пути больного создается постоянное положительное давление;

* на каждый самостоятельный вдох больного аппарат откликается изменением объемной скорости потока, которая регулируется автоматически и зависит от инспираторного усилия больного;

* ЧД и продолжительность фаз дыхательного цикла зависят от дыхания пациента, но в известных пределах могут регулироваться врачом;

* метод легко совместим с ИВЛ и ППВЛ.

При попытке вдоха у больного респиратор через 35--40 мс начинает подавать в дыхательные пути поток газовой смеси до достижения определенного заданного давления, которое поддерживается в течение всей фазы вдоха больного. Пик скорости потока приходится на начало фазы вдоха, что не приводит к дефициту потока. Современные респираторы снабжены микропроцессорной системой, которая анализирует форму кривой и вели-чину скорости потока и выбирает наиболее оптимальный режим для дан-ного больного. Поддержка дыхания давлением в описываемом режиме и с некоторыми модификациями используется в респираторах «Bird 8400 ST», «Servo-ventilator 900 С», «Engstrom-Erika», «Purittan-Bennet 7200» и др.

Перемежающаяся принудительная вентиляция легких (ППВЛ) (Intermittent mandatory ventilation -- IMV) -- это метод вспомогательной венти-ляции легких, при котором пациент дышит самостоятельно через контур респиратора, но через заданные произвольно промежутки времени осу-ществляется один аппаратный вдох с заданным ДО. Как правило, используется синхронизированная ППВЛ (Synchronized intermittent mandatory ventilation -- SIMV), т.е. начало аппаратного вдоха совпадает с началом самостоятельного вдоха пациента. При этом режиме пациент сам выполняет основную работу дыхания, которая зависит от частоты самостоятельного дыхания больного, а в промежутках между вдохами осуществляется вдох с помощью триггерной системы. Эти промежутки могут быть настроены врачом произвольно, аппаратный вдох осуществляется через 2, 4, 8 и т.д. очередных попыток больного. При ППВЛ не допускают снижения давления в дыхательных путях и при поддержке дыхания обязательно используют ПДКВ. Каждый самостоятельный вдох больного сопровождается поддержкой давлением, и на этом фоне с определенной частотой происходит аппаратный вдох.

Основные характеристики ППВЛ:

* вспомогательная вентиляция легких сочетается с аппаратным вдохом при заданном ДО;

* частота дыхания зависит от частоты инспираторных попыток больного, но ее может регулировать и врач;

* MOB является суммой самостоятельного дыхания и МО принудительных вдохов; врач может регулировать работу дыхания больного путем изменения частоты принудительных вдохов; метод может быть совместим с поддержкой вентиляции давлением и другими способами ВВЛ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Неотложная медицинская помощь, под ред. Дж. Э. Тинтиналли, Рл. Кроума, Э. Руиза, Перевод с английского д-ра мед. наук В.И. Кандрора, д. м. н. М.В.Неверовой, д-ра мед. наук А.В.Сучкова, к. м. н. А.В.Низового, Ю.Л. Амченкова; под ред. Д.м.н. В.Т. Ивашкина, Д.М.Н. П.Г. Брюсова; Москва «Медицина» 2001.

2. Интенсивная терапия. Реанимация. Первая помощь: Учебное пособие / Под ред. В.Д. Малышева. -- М.: Медицина.-- 2000.-- 464 с.: ил.-- Учеб. лит. Для слушателей системы последипломного образования.-- ISBN 5-225-04560-Х.