ИСКУССТВЕННОЕ ДЫХАНИЕ, искусственная вентиляция легких
Искусственное дыхание (иск. дыхание) (син.: искусственная вентиляция легких, управляемая вентиляция легких, контролируемая вентиляция легких, управляемое дыхание) — перемежающаяся или непрерывная замена воздуха в легких искусственными методами при прекращении или недостаточности естественной вентиляции. Существует мнение, что Искусственное дыхание и искусственная вентиляция легких — два различных понятия. Искусственная вентиляция легких замещает только одну стадию процесса дыхания — вентиляцию, влияя на остальные — альвеолокапиллярную диффузию газов, легочный кровоток, тканевой газообмен — лишь опосредованно. К искусственному дыханию относят способы управления окислительно-восстановительным метаболизмом внелегочными путями: парапульмональную оксигенацию (энтеральную, артериальную), введение ферментов и энергетических веществ, улучшающих тканевое окисление, подавление метаболизма гипотермией, гибернацией и др.
В данной статье дается традиционно сложившееся изложение понятия Искусственного дыхание как процесса обмена газа между альвеолярным воздухом и атмосферным.
Искусственное дыхание осуществляется перемежающимся введением воздуха в легкие и удалением его, что достигается двумя различными группами методов: вдуванием (инсуффляцией) воздуха в дыхательные пути (Искусственное дыхание по принципу вдувания) или изменением формы и объема грудной клетки (наружные, внешние методы иск. дыхания). Ту и другую группу методов можно применять как с использованием инструментов и аппаратов, так и без них. Особой формой иск. дыхания является так наз. диффузионное дыхание, при к-ром кислород непрерывно поступает в дыхательные пути на фоне апноэ, в отличие от перемежающегося (вдох — выдох) иск. дыхания.
Применение иск. дыхания требуется при внезапном или постепенном прекращении естественной (спонтанной) вентиляции из-за травмы, болезни, клин, смерти, а также при плановом выключении вентиляции во время общей анестезии или интенсивной терапии.
Содержание
1 ИСТОРИЯ
2 ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
2.1 Изменения в системе дыхания
2.2 Регуляция дыхания
2.3 Изменения в водном обмене
3 ПОКАЗАНИЯ И ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ
4 МЕТОДЫ
5 РЕЖИМЫ
6 ОСОБЕННОСТИ ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
6.1 В условиях анестезии и операции
6.2 КОНТРОЛЬ АДЕКВАТНОСТИ
6.3 Переход на спонтанную вентиляцию
6.4 УХОД ЗА БОЛЬНЫМИ
7 ОСЛОЖНЕНИЯ
8 АППАРАТЫ
ИСТОРИЯ
В истории применения иск. дыхания можно выделить два принципиально различных периода. Первый — от глубокой древности до середины 20 в., когда иск. дыхание применялось только для оживления или поддержания жизни при внезапном прекращении дыхания. Иск. дыхание сравнительно широко использовалось для оживления новорожденных, при утоплении и других несчастных случаях и внезапных заболеваниях. В этот период иск. дыхание применяли только по срочным показаниям и на короткий срок. Со второй половины 20 в. иск. дыхание стали применять не только при несчастном случае или внезапном заболевании, но и в плановом порядке — для выключения спонтанной вентиляции при различных оперативных вмешательствах и методах анестезии, для много-суточной интенсивной терапии различных терминальных состояний и для многомесячной заместительной терапии при некоторых заболеваниях нервной и мышечной системы. Новые требования привели к модернизации старых и появлению новых методов иск. дыхания.
Исторически более ранними и более широко применяющимися для иск. дыхания являются методы вдувания воздуха в легкие (экспираторные методы): оживляющий вдувает в дыхательные пути больного выдыхаемый им самим воздух. Такой метод широко применяли в акушерстве для оживления новорожденных еще в 17 в. Впервые в мед. литературе подробно описал успешное применение этого метода иск. дыхания англ. хирург Тосса (W. Tossah) в 1732 г. Техника метода описана в 1766 г. С. Г. Зыбелиным. В 1796 г. Херхолт и Рафн (J. D. Herholdt, С. G. Rafn) исследовали данный метод в клиническом и физиологическом аспектах и рекомендовали его для широкого применения. Большую роль в развитии экспираторных и иных методов иск. дыхания сыграли об-ва спасения утонувших, созданные в 17—19 вв. в различных странах.
С середины 19 до 50-х гг. 20 в. экспираторные методы иск. дыхания были вытеснены так наз. ручными методами, основанными на изменении объема грудной клетки приложением внешнего усилия. Элам (J. О. Elam, 1965) полагает, что главной причиной отказа от экспираторных методов иск. дыхания изо рта в рот и изо рта в нос были эстетические соображения. Впервые ручные методы сжатия грудной клетки и живота для иск. дыхания применил во Франции в 1829 г. Леруа Д’Этуаль (Leroy D’Etoilles). В последующем широкое распространение в мед. практике получили многократно сменяющие друг друга ручные способы иск. дыхания Холла (М. Hall, 1856), Сильвестра (H. Silvester, 1858), Шефера (Е. A. Schafer, 1904), Нильсена (H. Nielsen, 1932) и их многочисленные модификации, имеющие лишь историческое значение.
В 50-х гг. 20 в. применение ручных методов иск. дыхания резко сократилось по многим причинам. Во-первых, они не обеспечивали проходимость верхних дыхательных путей. Во-вторых, эффективность этих методов, т. е. объемы обеспечиваемой ими вентиляции, оказалась невелика. Сравнение, проведенное в 1946 г. Макинтошем и Машином (R. R. Macintosh, W. W. Mushin), показало, что экспираторный метод иск. дыхания дает по крайней мере вдвое большие объемы вентиляции, чем способы качания Шефера, Сильвестра. Сафар (P. Safar, 1958) сообщил, что при использовании различных ручных методов иск. дыхания обеспечить больному дыхательный объем 500 мл смогли от 14 до 50% специально тренированных людей, тогда как при использовании экспираторных методов тот же объем вентиляции смогли дать 89 — 100% даже не прошедших подготовки людей. Подробную сравнительную оценку достоинств и недостатков различных ручных способов иск. дыхания провел Г. А. Степанский (1960), который полагает, что большинство ручных способов иск. дыхания утомительно (третья причина, по к-рой эти методы были оставлены). В-четвертых, способы ручного иск. дыхания, при которых пострадавший лежит не на спине, не позволяют одновременно с иск. дыханием проводить массаж сердца. Один лишь факт существования более 120 ручных способов иск. дыхания свидетельствует об их недостаточной эффективности.
Малая эффективность ручных способов иск. дыхания и повреждения грудной стенки и органов живота, нередко сопровождающие их, привели к восстановлению в мед. практике экспираторных методов. Начиная с сообщения Элама с соавт. (1954) появились многочисленные исследования, реабилитирующие незаслуженно забытые экспираторные методы иск. дыхания, что привело к почти полному вытеснению из повседневной практики ручных способов. Последние применяют лишь при невозможности использовать экспираторные методы и отсутствии каких бы то ни было приборов и инструментов, если надо провести иск. дыхание при инфекционных заболеваниях, отравлениях газообразными боевыми отравляющими и боевыми радиоактивными веществами.
Как для методов вдувания, так и для внешних методов иск. дыхания с давних пор применяли различные инструменты и аппараты. Для облегчения экспираторного метода иск. дыхания уже в 18 в. применяли специальные воздуховоды и маски. Т. Парацельс использовал для вдувания в легкие воздуха каминные мехи, а А. Везалий применял аналогичный прибор как для вдувания, так и для активного удаления воздуха из легких. Дж. Гунтер в 1776 г. предложил для иск. дыхания двойной мех с клапаном, а Гудвин (Goodwyn, 1788) рекомендовал для тех же целей кислород вместо воздуха.
С начала 19 в. появляются автоматические респираторы; первый из них был выпущен фирмой «Дрегер» в Германии (1911). Эпидемии полиомиелита в 30—50 -х гг. 20 в. способствовали развитию многочисленных методов и созданию аппаратов для наружного иск. дыхания. В 1929 г. Дринкери Шо (Ph. Drinker, L.A.Shaw) предложили боксовый (танковый, «железные легкие») респиратор, в к-ром вокруг тела больного создавалось перемежающееся разрежение и положительное давление, обеспечивающее вдох и выдох. В 1937 г. появился первый кирасный респиратор, создававший перепады давления только вокруг грудной клетки и живота больного. Эти приборы многократно усовершенствовались и видоизменялись. В 1932 г. Ив (F. С. Eve) предложил «качающийся респиратор», в к-ром тело больного раскачивалось вокруг горизонтальной оси: при поднятии головного конца на 20—30° диафрагма смещалась в сторону живота — происходил вдох, при опускании — выдох. Способ качания Ива практически не применяется из-за громоздкости, неблагоприятного влияния на гемодинамику и нередкого пассивного затекания желудочного содержимого в носоглотку с последующей аспирацией. Постепенно наружные (нательные, внешние) респираторы были вытеснены респираторами вдувания, которые обеспечивали более эффективную вентиляцию, оказались менее громоздкими и не затрудняли доступ к больному для проведения различных манипуляций.
В 50-х гг. 20 в. Сарнов (S. J. Sarnoff) с соавт. (1950) ввели в практику электрофренический метод иск. дыхания — ритмичную электростимуляция) диафрагмальных нервов или диафрагмы, сокращение к-рой обеспечивает вдох. Продолжается совершенствование электрофренического метода по параметрам тока (частота, продолжительность, форма и амплитуда импульса), надежности электростимуляторов и электродов. Однако широкого распространения метод не получил гл. обр. из-за сравнительно быстро возникающей «усталости» нерва или нервно-мышечного синапса и нестабильности в связи с этим режима иск. дыхания.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
Помимо изменений, возникающих в организме в результате адекватного или неадекватного обмена воздуха в легких, иск. дыхание прямо или косвенно влияет на различные функции организма гл. обр. благодаря механическому эффекту и связанным с ним рефлекторным реакциям.
Рис. 1. Схематическое изображение легких при искусственном дыхании по принципу вдувания с различными, в зависимости от методик, соотношениями вентиляции и кровотока: 1— естественное дыхание (приведено для сравнения); 2—4— искусственное дыхание (2— с пассивным выдохом, 3— с активным выдохом, с отрицательным давлением в конце выдоха, 4 — искусственное дыхание с положительным давлением в конце выдоха); а — участок легкого с нормальным соотношением вентиляции и кровотока легких (эффективный альвеолярный объем); б — участок легкого с преобладанием вентиляции над кровотоком (альвеолярное «мертвое» пространство); в — участок легкого с преобладанием кровотока над вентиляцией (альвеолярный шунт).
Изменения в системе дыхания
Механика дыхания меняется в зависимости от метода и режима иск. дыхания. При иск. дыхании по принципу вдувания вдох осуществляется благодаря принудительному нагнетанию воздуха в легкие, при раздувании которых расширяется грудная клетка, тогда как при спонтанной вентиляции первичным является расширение грудной клетки с увеличением разрежения в плевральной полости, благодаря чему в легкие поступает воздух. Характеристика процессов, происходящих в легких при различных видах иск. дыхания по принципу вдувания, представлена на рисунке 1. Внутрилегочное давление в конце вдоха бывает при иск. дыхании +15, +20 см вод. ст., а при спонтанной вентиляции 0, — 1 см вод. ст. Внутриплевральное давление в тот же момент равно соответственно +3 и —10 см вод. ст. В конце выдоха как при иск. дыхании с пассивным выдохом, так и при спонтанной вентиляции внутрилегочное давление бывает 0, +1 см вод. ст., а внутриплевральное —5 см вод. ст. При иск. дыхании с активным выдохом, т. е. при отсасывании воздуха из легких, внутрилегочное и внутриплевральное давление в конце искусственного выдоха отличается от показателей при спонтанной вентиляции. Благодаря этим различиям транспульмональное давление (разность между внутрилегочным и внутриплевральным давлением) при иск. дыхании и спонтанной вентиляции различно, а именно транспульмональное давление является движущей силой вентиляции. Более близкая к естественной динамика внутрилегочное и внутриплеврального давлений во время дыхательного цикла возникает при использовании внешних методов иск. дыхания, напр, кирасных и боксовых респираторов, а также электрофренического метода. Однако и здесь не наблюдается абсолютно сходных величин, потому что искусственное и естественное расширение грудной клетки не равнозначны: в естественных условиях вентиляция отдельных легочных зон и, соответственно, плевральное давление имеют четкие региональные различия. Кроме того, кирасные и боксовые респираторы нарушают естественную динамику внутрилегочного и внутриплеврального давлений из-за большей податливости брюшной стенки по сравнению с грудной клеткой.
Благодаря различию абсолютных величин и динамики транспульмонального давления при иск. дыхании и спонтанной вентиляции механика вдоха и выдоха меняется: это относится и к растяжимости легких— грудной клетки (эластическое сопротивление), и к аэродинамическому сопротивлению дыхательных путей, и к деформационному (тканевому) сопротивлению легких и грудной клетки. Лишь четвертый вид общего дыхательного сопротивления — инерционное — как при спонтанной вентиляции, так и при иск. дыхании одинаково зависит от массы движущихся органов и возникающих ускорений (частоты дыхания). Известно, что при длительном иск. дыхании растяжимость легких постепенно снижается. Это происходит из-за ателектазирования различных зон легких в связи с нарушением дренажной функции, патол, вентиляционно-перфузионным соотношением, деструкцией сурфактанта (см.), а также из-за лимфостаза и нередкой гипергидратации.
Дренажная функция легких при иск. дыхании нарушается почти всегда. Это связано с исключением кашлевого механизма очистки, с нарушением работы реснитчатого эпителия из-за недостаточного (реже избыточного) увлажнения, с сужением бронхиол из-за лимфостаза и отека. Определенную роль играет, вероятно, и снижение выработки сурфактанта при длительном иск. дыхании, благодаря чему облегчается развитие ателектазов и уменьшается растягивающий эффект альвеол на мелкие дыхательные пути. Начавшаяся задержка мокроты закрывает отверстия в межальвеолярных перегородках (поры Кона) и другие пути коллатеральной вентиляции: дистальнее обструкции не может попасть воздух, благодаря чему силы поверхностного натяжения затрудняют отхождение мокроты от стенок альвеол и дыхательных путей. Нарушение дренажной функции легких ведет к росту аэродинамического и эластического сопротивления дыханию, снижается растяжимость легких, благодаря чему вентиляция нарушается еще больше.
Рис. 2. Схематическое изображение соотношения внутрилегочных давлений при естественном (а) и искусственном дыхании (б) в верхней (1), средней (2) и нижней (3) зонах легких: Ра — артериальное давление; РА — альвеолярное давление; Pv — венозное давление. В верхней зоне легких при естественном дыхании артериальное давление меньше альвеолярного, но больше венозного, что соответствует характеру распределения давлений в этой зоне и при искусственном дыхании; в средней зоне легких при естественном дыхании альвеолярное давление ниже артериального, но больше венозного, в то время как при искусственном дыхании соотношение Ра, PА и Pv остается таким же, как и в верхней зоне; в нижней зоне легкого при естественном дыхании артериальное давление больше венозного, которое в свою очередь больше альвеолярного, при искусственном дыхании альвеолярное давление меньше артериального, но больше венозного.
Газообмен и распределение вентиляционно-перфузионных соотношений. В большинстве случаев иск. дыхание проводится в режиме гипер-вентиляции, вызывающем респираторный алкалоз (см.) и связанные с ним нарушения центральной регуляции дыхания (см.), гемодинамики (см.), электролитного состава и тканевого газообмена. Гипервентиляционный режим — вынужденная мера, связанная с нефизиол. соотношением вентиляции и кровотока в легких во время искусственного вдоха и выдоха: при искусственном вдохе, в отличие от естественного, в легких увеличивается объем воздуха и уменьшается объем крови, при выдохе — наоборот. Другая причина неадекватности иск. дыхания по сравнению со спонтанной вентиляцией того же объема — нефизиол. внутрилегочное распределение воздуха, крови и вентиляционно-перфузионного соотношения. Нефизиологичность такого распределения связана с различными причинами: 1) своеобразная механика дыхания при иск. дыхании вызывает отличное от естественного дыхания регионарное распределение вентиляции; 2) поскольку при иск. дыхании воздух нагнетается в легкие под давлением, легочный кровоток во время искусственного вдоха сокращается; благодаря этому меняется общее соотношение вентиляция—кровоток в легких, что выражается в изменении физиол, дыхательного «мертвого» пространства, альвеолярного шунта и других компонентов общего легочного объема; 3) изменение альвеолярного давления и связанное с этим изменение легочного капиллярного кровотока меняет регионарное распределение вентиляционно-перфузионных соотношений, т. к. это распределение зависит от соотношения альвеолярного, артериального и венозного легочного давления (рис. 2). Показано, что при иск. дыхании по принципу вдувания невозможно найти режим вентиляции, обеспечивающий строго физиологическое распределение вентиляционно-перфузионных соотношений.
Альвеолокапиллярная диффузия при иск. дыхании может нарушаться из-за утолщения альвеолокапиллярной мембраны в связи с лимфостазом и отеком, связанными с высоким внутригрудным давлением.
Влияние иск. дыхания на тканевой газообмен зависит от адекватности вентиляции уровню метаболизма. Поскольку при большинстве методов и режимов иск. дыхание менее физиологично, чем спонтанная вентиляция, подобрать его адекватный объем нелегко. Возникающие из-за этого гиперкапния (см.), гипокапния (см.) и реже гипоксемия (см. Гипоксия) влияют на кривую диссоциации оксигемоглобина и нарушают тканевой газообмен.
Регуляция дыхания
Иск. дыхание нарушает регуляцию дыхания и нередко мешает восстановлению спонтанной вентиляции. Происходит это не только из-за нередкого уменьшения содержания углекислоты в крови. Чаще при иск. дыхании наблюдается извращение эффекта рецепторов растяжения легких и грудной стенки, посылающих информацию в дыхательный центр.
Изменения в системе кровообращения. На систему кровообращения влияет связанное с иск. дыханием устранение или, наоборот, возникновение гипоксемии, респираторного ацидоза или алкалоза. Кроме того, иск. дыхание оказывает на систему кровообращения прямое механическое воздействие, к-рое считалось настолько выраженным, что Уотерс (R. М. Waters, 1921) рекомендовал иск. дыхание как механический двигатель крови для восстановления кровообращения. При иск. дыхании по принципу вдувания нарушается присасывающее действие грудной клетки, обеспечивающее возврат значительной части венозной крови при естественном вдохе. В связи с этим венозный возврат затрудняется, и, хотя различные компенсаторные механизмы обеспечивают адекватное кровообращение на протяжении многих часов, дней и даже месяцев, при сопутствующей патологии системы кровообращения иск. дыхание с неудачно подобранным режимом может вызвать опасные для жизни гемодинамические расстройства.
Поскольку давление в легочных капиллярах равно 10—12 мм рт. ст., то иск. дыхание с более высоким давлением вдоха неизбежно нарушает легочный кровоток. Вытеснение из легких крови в левое предсердие во время искусственного вдоха и противодействие выбросу правого желудочка вносят дисбаланс в работу правой и левой половин сердца. Менее выраженный дисбаланс имеется и при спонтанной вентиляции, однако соотношения гемодинамики правого и левого сердца во время естественного вдоха и выдоха противоположны наблюдаемым при иск. дыхании.
Изменения в водном обмене
При длительном иск. дыхании могут возникать интерстициальные отеки (см.), физиол. механизм которых многообразен. Во-первых, высокое внутрилегочное давление нарушает возврат лимфы через грудной проток в венозное русло, а лимфостаз способствует развитию отеков. Во-вторых, нарушение венозного возврата и высокое периферическое венозное давление также могут способствовать возникновению отеков. В-третьих, изменение наполнения камер сердца и крупных внутригрудных сосудов может через систему волюморецепторы — гипоталамус — гипофиз — антидиуретический гормон (АДГ)— альдостерон увеличить реабсорбцию воды в почках и привести к гипергидратации. Установлено, что чем выше среднее внутригрудное давление во время иск. дыхания, тем большими бывают уровни АДГ плазмы и тем меньшим оказывается диурез. И, наконец, при длительном иск. дыхании недостаточное питание на фоне высокого катаболизма белков может вызвать гипопротеинемию, низкое онкотическое давление крови и, следовательно, отеки.
Несмотря на перечисленные отрицательные физиологические эффекты, Искусственное дыхание обеспечивает главное — газообменную функцию легких, т. е. является средством реанимации и интенсивной терапии для больных с острой дыхательной недостаточностью.
ПОКАЗАНИЯ И ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ
Применение иск. дыхания показано во всех случаях, когда объем спонтанной вентиляции недостаточен для обеспечения адекватного газообмена. Это требуется при многих срочных и плановых клин, ситуациях: 1) расстройства центральной регуляции дыхания в связи с клин, смертью, нарушением мозгового кровообращения, отеком, воспалением, травмой или опухолью мозга, медикаментозными и другими видами отравлений; 2) поражение нервных путей и нервно-мышечного синапса— травма шейного отдела головного мозга, полиомиелит и другие вирусные инфекции, полиневриты, миастения, ботулизм, столбняк, токсический эффект антибиотиков, отравление пахикарпином, фосфорорганическими соединениями и другими холинергическими ядами, применение миорелаксантов при анестезии и интенсивной терапии; 3) болезни и повреждения дыхательных мышц и грудной стенки — полимиозиты, миодистрофии, полиартрит с поражением реберно-позвоночных суставов, открытый пневмоторакс (в т. ч. операционный), множественные переломы ребер и грудины; 4) рестриктивные и обструктивные поражения легких — интерстициальный отек, пневмония и пневмонит, бронхоастматическое состояние, бронхиолит и др., сопровождающиеся интенсивной работой дыхательных мышц, поглощающих большую часть кислорода и дающих избыток недоокисленных продуктов; высокое дыхательное «мертвое» пространство при некоторых болезнях легких.
О необходимости иск. дыхания судят по сочетанию клин, симптомов и данных функциональных методов исследования. Наличие возбуждения или комы, цианоза, повышенной потливости, тахи- и брадисистолии, изменение величины зрачков, активное участие в дыхании вспомогательной мускулатуры на фоне диспноэ и гиповентиляции требуют применения иск. дыхания. Если судить по данным газового анализа и других функциональных исследований, то применение иск. дыхания показано, когда дыхание учащается вдвое по сравнению с нормой, жизненная емкость легких снижается на 40—50% и объем спонтанной вентиляции не позволяет получить в артериальной крови насыщение гемоглобина кислородом больше 70—80%, pO2 выше 60 мм рт. ст., pCO2 ниже 50—60 мм рт. ст., а pH выше 7,2. Но даже в тех клин, ситуациях, когда эти показатели при спонтанной вентиляции несколько лучше, но достигаются избыточной работой дыхательных мышц, а также при опасности декомпенсации из-за сопутствующей патологии показан переход на иск. дыхание.
В тех случаях, когда причиной гипоксемии является не гиповентиляция, а иные механизмы патологии легких (напр., нарушение альвеолокапиллярной диффузии, большой альвеолярный шунт венозной крови и др.), иск. дыхание, почти не увеличивая поступления кислорода из легких в кровь, снижает его потребление дыхательными мышцами и, следовательно, повышает количество кислорода, поступающего в жизненно важные органы.
В большинстве случаев иск. дыхание является лишь вспомогательным методом, не подменяющим интенсивной терапии, направленной на основной физиол, механизм патологии.
Применение иск. дыхания необходимо, когда спонтанная вентиляция выключается с помощью миорелаксантов, введенных в леч. целях: анестезия во время операции, интенсивная терапия судорожного и гипертермического синдрома и др.
Абсолютных противопоказаний к иск. дыханию нет, существуют лишь противопоказания к применению различных методов и режимов иск. дыхания. Так, при затруднении венозного возврата крови противопоказаны режимы иск. дыхания, еще более нарушающие его, при травме легкого могут быть противопоказаны методы иск. дыхания по принципу вдувания с высоким давлением вдоха и т. п.
МЕТОДЫ
Чаще применяют методы иск. дыхания, основанные на принципе вдувания. К ним относятся экспираторные методы (изо рта в рот, в ное, в интубационную трубку или воздуховод), аппаратные методы с ручным приводом (мешок Амбу, РПА, РДА, дыхательный мешок или мех наркозного аппарата и др.) и аппаратные методы с автоматическим приводом (автоматические респираторы РО-2, РО-5, РОА-2, ДП-8, АНД-2, ЛАДА, РД-1, РД-2, PД-4 и др.), Меньшее распространение имеют внешние методы иск. дыхания с использованием боксовых и кирасных респираторов.
Методика и техника иск. дыхания имеет общие для всех методов и специфические для каждого черты. К общим требованиям относятся: 1) обеспечение проходимости дыхательных путей специальным положением тела больного, введением воздуховода, интубационной трубки, наложением трахеостомы; 2) тщательный контроль адекватности иск. дыхания, проводящийся на основании внешних признаков или специальных исследований; 3) обеспечение дренажа дыхательных путей при помощи увлажнения дыхательной смеси, аэрозольных ингаляций, туалета трахеи и бронхов и т. п.; 4) профилактика возможных осложнений и вредных влияний иск. дыхания на различные функции организма.
Во время иск. дыхания считают необходимым проводить каждые 30—40 мин. вдувание в легкие утроенного дыхательного объема. Это нужно для профилактики ателектазов, поскольку при иск. дыхании нарушается дренажная функция дыхательных путей, ненормальны вентиляционно-перфузионные соотношения, питание альвеолярной ткани и т. п. В некоторых респираторах (РО-5, РО-6) предусмотрено автоматическое раздувание легких повышенным объемом вдоха каждые 20—40 мин.
Необходимое условие длительного иск. дыхания — увлажнение дыхательной смеси. При спонтанной вентиляции дыхательная смесь, проходя через нос и носоглотку, согревается, очищается и увлажняется. При иск. дыхании газовая смесь попадает непосредственно в трахею: высушивая слизистую оболочку дыхательных путей, она лишает ее антибактериальных барьерных свойств, нарушает дренажную функцию бронхов и способствует возникновению обструктивных и воспалительных осложнений. Для нормального состояния слизистой оболочки дыхательных путей вдыхаемый газ должен быть полностью увлажнен. Полное насыщение дыхательной смеси водяными парами при t° 37° происходит при давлении 47 мм рт. ст., для чего требуется ок. 50 мг воды на 1 л воздуха. Относительная 100% влажность воздуха при комнатной температуре (20°) снижается до 36%, когда воздух попадает в трахею, где температура 37°. Это обосновывает необходимость применения увлажнителей при иск. дыхании.
Наиболее эффективны ультразвуковые генераторы аэрозолей, увлажнители других типов менее производительны. При вентиляции 12 л/мин температура воды в испарителе падает на 13° ниже окружающей, следовательно, испаритель должен иметь подогрев. Опасность инфицирования при увлажнителях такого типа больше. Бендиксен (H. Bendixen) с соавт. (1965) полагает, что при иск. дыхании объемом 10 л/мин во вдыхаемую смесь необходимо добавлять 650 мл воды в сутки.
Избыточное увлажнение представляет не меньшую опасность, поскольку ухудшается растяжимость легких, лишняя вода всасывается в легких, нередко приводя к гипергидратации.
Рис. 3. Схематическое изображение увлажнителя и обогревателя воздуха («искусственный ное» ): вверху — во рту у больной; внизу — общий вид «искусственного носа».
Важная мера поддержания нормального увлажнения слизистой оболочки дыхательных путей — использование «искусственного носа» (рис. 3), представляющего собой емкость с гофрированной фольгой, поддерживающей близкий к ламинарному поток воздуха и конденсирующей на себе влагу, благодаря чему потери ее снижаются. Это устройство можно подсоединить к интубационной или трахеостомической трубке. В некоторых современных респираторах предусмотрены датчики, контролирующие уровень влажности и включающие генератор аэрозолей при недостатке влаги.
Адаптация больного к респиратору (синхронизация с собственными дыхательными движениями) достигается несколькими методами. Суггестивный метод (команда «вдох — выдох») применим у находящихся в сознании больных и эффективен при умеренной гипервентиляции. Выраженная гипервентиляция (30—40% сверх должной величины) также позволяет синхронизировать дыхательные движения больного с респиратором. Наркотические и седативные средства, подавляющие собственные дыхательные попытки, применяют при неэффективности предшествующих методов.
Миорелаксанты короткого действия используют в начале иск. дыхания; Миорелаксанты длительного действия для адаптации к респиратору следует применять лишь при отсутствии эффекта от остальных методов или при необходимости подавления судорожного синдрома. Десинхронизация дыхательных движений больного и респиратора возникает чаще всего при нарушении герметичности дыхательного контура и при гиповентиляции.
Рис. 4. Схематическое изображение экспираторных методов искусственного дыхания. 1—3 — положение головы больного и соответствующее ему состояние просвета верхних дыхательных путей (показано на манекенах справа): 1 — неправильное положение головы пострадавшего — дыхательные пути непроходимы (указано стрелкой), 2— голова разогнута в позвоночно-затылочном сочленении — дыхательные пути проходимы (указано стрелкой), 3 — нижняя челюсть выдвинута кпереди — дыхательные пути расширены; 4— 6 — искусственное дыхание с применением воздуховодов (на рисунках справа показано положение воздуховодов): 4 — в полость рта за корень языка введен S-образный воздуховод, 5— применен гофрированный шланг с нереверсивным клапаном, 6 — применена интубационная трубка с грушей для раздувания манжетки, обтурирующей трахею; 7 и 8 — искусственное дыхание без применения инструментов: 7 — дыхание изо рта в рот, 8 — дыхание изо рта в нос.
Экспираторные методы применяются только в срочных ситуациях— при внезапном прекращении дыхания и невозможности применить аппаратные методы. Чтобы обеспечить проходимость верхних дыхательных путей, голову лежащего на спине пострадавшего максимально разгибают в позвоночно-затылочном сочленении, выдвигая нижнюю челюсть вперед и вверх так, чтобы подбородок занимал самое возвышенное положение (рис. 4). Обеспечение проходимости дыхательных путей облегчается введением S-образного воздуховода или интубационной трубки. Оживляющий вдувает в рот или нос пострадавшего выдыхаемый им самим воздух после предшествующего глубокого вдоха.
При вдувании в рот ноздри пострадавшего должны быть зажаты пальцами или щекой оживляющего, хотя в ряде случаев эта мера является излишней, поскольку мягкое небо выполняет роль клапана и не пропускает вдуваемый воздух в полость носа. При вдувании в нос должен быть закрыт рот пострадавшего, который следует открывать при выдохе, если мягкое небо не пропускает воздух через нос.
Главный критерий эффективности экспираторных методов иск. дыхания — расширение грудной клетки при вдувании воздуха и спадение ее при пассивном выдохе. Частота вдуваний зависит от скорости пассивного выдыхания воздуха и для взрослого человека колеблется в пределах 10—20 в 1 мин., а объем вдуваемого воздуха каждый раз — 0,5—1,0 л. Поскольку при давлении св. 20 см вод. ст. воздух может попадать в желудок, вызывая регургитацию желудочного содержимого и другие осложнения, необходимо, чтобы давление вдоха не превышало эту величину. При хорошей проходимости дыхательных путей давление вдоха 12—15 см вод. ст. достаточно, чтобы вдуть в легкие пострадавшего необходимый объем воздуха.
В тех случаях, когда иск. дыхание сочетается с закрытым массажем сердца (см.), делают одно вдувание через 4—5 сжатий грудной клетки. Если один оживляющий проводит иск. дыхание и закрытый массаж сердца, то рекомендуется два вдувания подряд, а затем 10—12 сжатий грудной клетки.
Несмотря на то, что в выдыхаемом воздухе, который вдувают пострадавшему, содержится только 15 —17% кислорода и 2—4% углекислоты, экспираторные методы высокоэффективны в поддержании необходимого газообмена на протяжении десятков минут и даже часов.
Однако эти методы не только утомительны для оживляющего, но благодаря гипервентиляции неизбежно ведут к возникновению у него респираторного алкалоза, снижению сосудистого тонуса и другим расстройствам. Поэтому экспираторные методы применяют в экстренных случаях.
Рис. 5. Схематическое изображение искусственной вентиляции легких ручным респиратором типа мешка Амбу (а — положение головы больного, рук медработника и респиратора при проведении манипуляции; б — режим вдоха; в — режим выдоха): 1 — маска; 2 — нереверсивный клапан типа Рубена; 3 — эластичная стенка мешка; 4 —всасывающий клапан; стрелки указывают направление потока воздуха (кислорода); пунктирные стрелки — направление сил, действующих на стенку мешка (эластические свойства стенки мешка позволяют ему за период выдоха моментально принять первоначальную форму).
Ручные респираторы, так же как и экспираторные методы иск. дыхания, применяются гл. обр. в срочных случаях. Частным случаем планового применения ручных респираторов является иск. дыхание периодическим сжатием дыхательного мешка (рис. 5) или меха наркозного аппарата при проведении анестезии с миорелаксацией.
Рис. 6. Автоматический нереверсивный клапан ВНИИМП: а — внешний вид (1— патрубок соединения с аппаратом, 2 — патрубок соединения с пациентом, 3 — патрубок выдоха); б и в — принципиальная схема (б — фаза вдоха, в — фаза выдоха), 1 — малый пластинчатый клапан, 2 — отверстие для вдоха, 3 — мембрана, 4 — отверстие для выдоха; стрелки указывают направление движения газонаркотической смеси.
При иск. дыхании ручными респираторами необходимо, так же как и при экспираторных методах, обеспечить проходимость верхних дыхательных путей их очисткой, специальным положением тела, введением воздуховода или интубационной трубки. Обязательным условием иск. дыхания ручными респираторами любого типа (Амбу, РДА-1, РПА-2 и др.) является наличие между дыхательными путями больного и респиратором нереверсивного клапана (типа Рубена, ВНИИМП и др.), обеспечивающего разделение вдуваемого и пассивно выдыхаемого воздуха (рис. 6). Объем, частота, давление и контроль эффективности иск. дыхания ручными респираторами такие же, как при экспираторных методах иск. дыхания. Однако, в отличие от последних, иск. дыхание ручными респираторами позволяет добавлять к вдыхаемому воздуху кислород либо даже проводить иск. дыхание 100% кислородом.
Автоматические респираторы применяются как для кратковременного иск. дыхания в условиях скорой помощи (ДП-7, ГС-8, РД-1 и др.), так и для длительного (от нескольких часов до нескольких лет) иск. дыхания в стационаре (РО-2, РО-3, РО-5, ДИ-8, АНД-2, ЛАДА и др.), Если иск. дыхание рассчитано на несколько часов, оно проводится через интубационную трубку. Для многосуточного и более длительного иск. дыхания требуется, как правило, Трахеостомия.
РЕЖИМЫ
В клин, практике применяют гл. обр. три режима иск. дыхания, отличающихся друг от друга характером выдоха: с перемежающимся положительным давлением вдоха +15, + 20 см вод. ст. при пассивном выдохе (ППД, IPPV англ. авторов), при активном выдохе с отрицательным давлением —3, —5 см вод. ст. (ППОД, IPNPV) и при сохранении положительного давления +3, +8 см вод. ст. к концу выдоха (ППДвыд, PEEPV).
Помимо принципиальной характеристики выдоха, режим иск. дыхания подбирают по минутному и дыхательному объему вентиляции, частоте дыхания, пиковой величине и кривой давления вдоха и выдоха, продолжительности и соотношению фаз вдоха, выдоха и паузы. Регулировать все перечисленные параметры независимо друг от друга не позволяет ни один из существующих респираторов; поэтому, подбирая один или два параметра иск. дыхания, изменяют в нужном направлении остальные.
Минутный объем иск. дыхания выбирают по одной из специальных номограмм (см.), напр, номограмме Радфорда, номограмме Энгстрема — Герцога, составленным с учетом пола, возраста, веса, поверхности тела больного и иногда других показателей. Такой выбор, однако, является лишь ориентировочным и требует внесения поправок еще до начала иск. дыхания, как это предусматривают и сами авторы номограмм. Полученную по номограмме величину увеличивают или уменьшают на 10—20% в зависимости от наличия хрон, дыхательной недостаточности, морфол, изменений легких, отклонения температуры тела от нормальной, характера анестезии и операции, введения интубационной или трахеостомической трубки, растяжимых (гофрированных) или жестких соединительных шлангов и т. п.
Учитывая столь многочисленные поправки, объем иск. дыхания, выбранный по номограмме, корригируют в соответствии с изменениями некоторых функций организма во время иск. дыхания. Главными критериями для коррекции являются парциальное давление кислорода и двуокиси углерода (pO2 и pCO2) артериальной крови, центральное венозное давление и другие показатели кровообращения, а также общедоступные клин, показатели (цвет и влажность кожных покровов и др.).
Учитывая нефизиол. влияние иск. дыхания по принципу вдувания на вентиляционно-перфузионные соотношения в легких, более безопасной для больных считают умеренную гипервентиляцию, при к-рой pCO2 артериальной крови (PaCO2) равно 30—35 мм рт. ст., чем гиповентиляцию. Однако выраженная гипервентиляция может нарушить гемодинамику из-за механического эффекта на внутригрудной объем крови и из-за гипокапнии. При этом может углубляться уровень общей анестезии без добавления анестетика, нарушаться тканевой газообмен. Перспективно увеличение дыхательного объема с одновременным прибавлением инструментального «мертвого» пространства. Тогда большая альвеолярная вентиляция лучше расправляет легкие, а увеличенное дыхательное «мертвое» пространство предупреждает возникновение гипокапнии.
Выбор режима иск. дыхания зависит от его цели (иск. дыхание при анестезии, при патологии легких или мышечного аппарата дыхания, внезапное апноэ и т. п.), от состояния больного (возраст, характер основной и сопутствующей патологии, объем оперативного вмешательства и др.), от возможностей лечебного учреждения и обстановки. В течение иск. дыхания режим может многократно меняться в зависимости от вызываемых иск. дыханием благотворных или патологических эффектов.
Режим с перемежающимся давлением вдоха и выдоха. Наиболее распространенным режимом является иск. дыхание с положительным давлением вдоха при пассивном выдохе. Режим с отрицательным давлением выдоха применяют гл. обр., для снижения вредного влияния иск. дыхания на гемодинамику. Однако при этом режиме распределение вентиляционно-перфузионного соотношения бывает более нарушенным в связи с углублением аномального эффекта внутрилегочного давления на вентиляцию и кровоток (при вдохе в легких много воздуха и мало крови, при выдохе — наоборот). Кроме того, режим иск. дыхания с отрицательным давлением выдоха способствует более выраженному экспираторному закрытию дыхательных путей, в связи с чем растет шунтирование венозной крови через легкие. По этой причине применение такого режима иск. дыхания, полезного при высоком сопротивлении дыхательных путей или интубационной трубки, не рекомендуется у больных, где ведущим механизмом повышенного сопротивления является экспираторное закрытие дыхательных путей (обструктивная эмфизема легких, астматический бронхит и др.). Режим иск. дыхания с активным выдохом противопоказан также при отеке легких, ателектазах, множественных переломах ребер.
Режим иск. дыхания с сохранением положительного давления к концу выдоха рекомендуется для снижения внутрилегочного объема крови, напр, при отеке легких, в т. ч. интерстициальном, для уменьшения экспираторного закрытия дыхательных путей в послеоперационном периоде, при обструктивной эмфиземе легких и т. п.
Брадипноический режим (частота вдуваний 4—6 в 1 мин. при увеличении дыхательного объема в 2—4 раза) применяется для снижения внутригрудного давления, а также для обеспечения относительно неподвижного операционного поля при оперативных вмешательствах на диафрагме, средостении, легких.
В. А. Гологорский (1971) находит, что брадипноическое иск. дыхание обеспечивает адекватный газообмен, хотя влияние его на другие функции организма требует дальнейшего уточнения.
Тахипноический режим выполняется в двух вариантах: при увеличении частоты вдуваний до 30—40 в 1 мин. с преднамеренной гипер-вентиляцией [Грей (Т. С. Gray), 1960] или при частоте до 80—110 в 1 мин. с нормовентиляцией [Йонсон (A. Jonson) с соавт., 1971, 1973]. При тахипноическом иск. дыхании дыхательный объем снижен, давление вдоха равно от +5 до +10 см вод. ст., выдоха от 0 до —5 см вод. ст. Среднее внутрилегочное и внутригрудное давление низкое, нарушения гемодинамики минимальны, газообмен, как правило, адекватен, если учтена величина дыхательного «мертвого» пространства. Чтобы достичь частоты вдуваний 100—110 в 1 мин., требуются респираторы со специальным электронным клапаном-прерывателем.
Асинхронный режим применяется редко, гл. обр. для снижения среднего внутригрудного давления; сущность — поочередная вентиляция правого и левого легкого, когда вдувание газовой смеси в одно легкое сочетается с выдохом в другом легком. Для проведения асинхронного иск. дыхания используют по одному респиратору на каждое легкое либо специальный респиратор АР-1.
Ауторегулируемый режим. Истинно автоматическим является иск. дыхание, параметры к-рого регулируются по принципу обратной связи в соответствии с функциональными изменениями организма. Наиболее распространен метод ауторегулируемого иск. дыхания, режим к-рого управляется величиной pCO2 альвеолярного газа (Т. М. Дарбинян с соавт., 1970). Существует метод ауторегулируемого иск. дыхания, управляемого биотоками диафрагмального нерва и диафрагмы.
ОСОБЕННОСТИ ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
В условиях анестезии и операции
Для проведения анестезии с искусственной миоплегией используют дыхательный мешок или мех наркозного аппарата (иск. дыхание с ручным приводом), автоматические респираторы с наркозным блоком (РО-5, РО-6, АНД-2 и др.) или наркозные аппараты с респираторами-приставками (РД-2, «Ассистор» Дрегера и др.). При ручном иск. дыхании анестезиолог должен приспособиться к «ощущению» мешка, к-рое складывается из надуваемого объема, растяжимости легких, сопротивления дыхательных путей и т. п.
Чтобы сохранить необходимый газовый состав инсуффлируемых анестетиков при использовании респираторов, применяют лишь аппараты с мехом (РО-3, РД-2 и др.) или с большим объемом инжекции (РД-1). При внутригрудных операциях, в частности при операциях на легких, приходится иногда проводить однолегочное иск. дыхание, для чего используют бронхоблокаторы или раздельную интубацию бронхов. В ряде случаев используют брадипноическое иск. дыхание, диффузионное дыхание.
Инжекционный метод, впервые предложенный в 1967 г. Сандерсом (R. D. Sanders) и разработанный в СССР Г. И. Лукомским с соавт. (1971), применяется при негерметичности дыхательного контура; напр., при некоторых эндобронхиальных манипуляциях (биопсия, удаление инородных тел, лаваж дыхательных путей и т. п.). При инжекционном методе иск. дыхания кислород под давлением в несколько атмосфер подается через инжекционную иглу в тубус бронхоскопа, который выполняет роль диффузора. Во время вдоха атмосферный воздух подсасывается через бронхоскоп в легкое, выдох осуществляется пассивно при прекращении вдувания кислорода через иглу. Регулируя давление в игле и продолжительность инжекции, можно получить необходимую продолжительность, давление, объем и объемную скорость вдоха. Существуют специальные автоматические респираторы для инжекционного метода иск. дыхания.
Диффузионное дыхание, или апнойная оксигенация, — инсуффляция кислорода в легкое при отсутствии дыхательных движений. Кислород вводят различными методами— через ротоносовую маску, интубационную трубку, бронхоскоп, катетеры; альвеол он достигает путем газовой диффузии, частично вымывая углекислоту. Метод используют сравнительно редко, гл. обр. потому, что иск. дыхание с перемежающимся введением и удалением адекватных объемов газа значительно эффективнее. Тем не менее иск. дыхание по методу диффузионного дыхания способно предупредить развитие гипоксемии в течение 10—20 мин., хотя гиперкапния при этом может возникать.
Рис. 7. Схематическое изображение легких в зависимости от влияния газового состава альвеолярного воздуха на объем легочного кровотока (белым цветом обозначен альвеолярный воздух, черным цветом — объем легочного кровотока): 1 — при естественной вентиляции; 2 — при введении в правое легкое кислорода — 10 л/мин (апнойная оксигенация); 3 —при введении в правое легкое кислорода— 10 л/мин, а в левое азота — 10 л/мин (апнойная нитрогенация).
Перед началом диффузионного дыхания необходимо провести денитрогенацию организма ингаляцией 100% кислорода. Адекватность иск. дыхания при методе апнойной оксигенации в течение указанного срока была доказана А. П. Зильбером (1971) с помощью радиоизотопного исследования. Применение метода показано при операциях на легком для создания неподвижного операционного поля, при травме легкого, когда введение воздуха под давлением противопоказано. Апнойная оксигенация не только обеспечивает достаточную вентиляцию легкого, но и уменьшает шунт венозной крови, неизбежно возникающий в невентилируемом легком (рис. 7). В связи с этим при проведении однолегочного иск. дыхания на здоровом легком методом ППД или ППОД в неподвижное больное легкое необходимо вводить кислород или азот методом апнойной оксигенации или апнойной нитрогенации — оба приема уменьшают шунт венозной крови.
Глоссофарингеальное дыхание — сравнительно редко применяющийся метод иск. дыхания, предложенный в 1951 г. Дайлом (G. W. Dail), используется у больных с параличом дыхательной мускулатуры в результате полиомиелита и других нейровирусных инфекций при сохранении у них сознания. Суть метода состоит в том, что после специальной тренировки больной, используя спинку и корень языка как поршень, а носоглотку как камеру для поршня, дробно нагнетает в легкие воздух — 6—8 «глотаний» по 50—80 мл за цикл. Выдох осуществляется пассивно. Аффелдт (J. E. Affeldt) с соавт. (1955) показал, что глоссофарингеальное дыхание вполне обеспечивает адекватный объем вентиляции легких. Особенность этой разновидности иск. дыхания состоит в том, что больной сам осуществляет иск. дыхание, но способен делать это лишь в состоянии бодрствования и нуждается в подключении респиратора на время сна.
Вспомогательная искусственная вентиляция легких (ВИВЛ) — искусственное увеличение вентиляции при неадекватности спонтанной вентиляции. Различают адаптационную ВИВ JI, когда недостаточную спонтанную и искусственную вентиляцию синхронизируют различными методами, и «откликающуюся», или триггерную, когда углубление вдоха достигается автоматически при попытке естественного вдоха.
При адаптационной ВИВЛ используют любые респираторы, а для синхронизации ВИВЛ со спонтанной вентиляцией применяют суггестивные методы, введение нейролептиков и депрессантов дыхания. В последнем случае ВИВЛ фактически превращается в иск. дыхание. Для триггерной ВИВЛ используют респираторы, снабженные откликающимся устройством (РО-3, РО-5, РО-6 и др.), срабатывающим при достижении определенного разрежения, возникающего в респираторе во время самостоятельного вдоха, и включающим респиратор на режим искусственного вдоха. Фактически триггерная BИBЛ является разновидностью ауторегулируемого иск. дыхания, когда необходимость в иск. дыхании и его объем определяются функциональными изменениями в организме больного. В данном варианте ауторегуляция осуществляется по степени разрежения в легких при естественном вдохе. ВИВЛ показана у «дыхательных хроников», при гиповентиляции в послеоперационном периоде и может применяться даже в амбулаторных условиях. В. М. Юревич (1973) отмечает улучшение механики дыхания, газообмена, снижение энергетических затрат и общий благотворный эффект ВИВЛ у больных с хрон, дыхательной недостаточностью.
При реанимации новорожденных иск. дыхание осуществляется респираторами с ручным приводом и автоматическими. Особенностью иск. дыхания в таких условиях является высокая частота дыхания при малых объемах вдоха (15 — 20 мл). Умеренное отрицательное давление в конце выдоха необходимо, чтобы преодолеть сопротивление узкой интубационной трубки. Иск. дыхание у новорожденных может проводиться и модифицированной системой Эйра, когда легкие раздувают закрытием бокового отвода коннектора.
В условиях гипербарической оксигенации. В связи с возможностью пожара в этих условиях можно использовать респираторы лишь с пневматическим приводом (РД-1, ЛАДА и др.). Одновременно с возрастанием давления в барокамере необходимо повышать давление газа, подающегося к респиратору, что ведет к значительным отклонениям минутной вентиляции, требующим своевременной коррекции. Показатели волюметров в условиях гипербарической оксигенации также отличаются от условий нормального давления.
В военно-полевых условиях. Острая дыхательная недостаточность в военно-полевых условиях возникает при тяжелых ранениях и закрытых травмах головного мозга, челюстно-лицевой области и груди, а также при тяжелых отравлениях.
Показания к иск. дыханию, как и в мирное время, определяются степенью нарушения дыхания, а возможности и способы проведения зависят от количества нуждающихся и условий обстановки.
На поле боя и передовых этапах эвакуации с целью восстановления и поддержания дыхания у тяжелопораженных используются наиболее простые методы, к-рыми должны владеть санинструкторы и санитары, а также все военнослужащие для оказания взаимопомощи. К таким методам относится дыхание изо рта в рот, изо рта в ное и иск. дыхание с помощью S-образной трубки, к-рая имеется в сан. сумках. В периоды возникновения массовых сан. потерь и в условиях неблагоприятной боевой обстановки возможность применения и этих методов может оказаться весьма ограниченной.
Более благоприятные условия для иск. дыхания на БМП, где фельдшер может провести иск. дыхание через S-образную трубку или через маску портативного ручного дыхательного аппарата. Предварительно с целью восстановления проходимости верхних дыхательных путей, кроме придания раненому соответствующего положения, фельдшер удаляет слизь и кровь из полости рта и носоглотки с помощью портативного отсоса, а при необходимости вводит воздуховод.
На ПМП возможность иск. дыхания значительно шире, однако и здесь ее проводят только тем пораженным, к-рым угрожает асфиксия непосредственно или во время предстоящей эвакуации. Помимо ручных дыхательных аппаратов, здесь применяют портативные дыхательные автоматы. В отдельных случаях подключению аппарата предшествует интубация трахеи или Трахеостомия.
В МСБ и госпиталях предусматривается возможность осуществления не только кратковременного, но и относительно продолжительного иск. дыхания с помощью различных аппаратов. Она может проводиться одновременно нескольким пораженным и в большинстве случаев при участии анестезиологов-реаниматологов в условиях противошоковых палат или операционных. Иск. дыхание — один из важнейших элементов анестезиологического обеспечения многих операций. В этой области для него нет существенных ограничений по сравнению с условиями мирного времени.
КОНТРОЛЬ АДЕКВАТНОСТИ
Рис. 8. Схема включения спирографа в дыхательный контур при искусственном дыхании: а — спирограф с респиратором типа РО с раздельными мехами вдоха и выдоха; 1 — спирограф; 2 — ротаметр; 3 — испаритель; 4 — адсорбер; 5 — мех вдоха; 6 — мех выдоха; 7 — соединительная трубка для введения газонаркотической (кислородовоздушной) смеси больному; б — спирограф с респиратором типа РОН с одним мехом: 1 — соединительная трубка для введения газонаркотической (кислородовоздушной) смеси больному; 2 — испаритель; 3 — адсорбер; 4 — ротаметр; 5 — магнитно-электрический клапан, перекрывающий канал вдоха по достижении заданного объема или давления; в — спирограф; 7 — респиратор.
Режим работы респиратора контролируют по вдуваемому объему, абсолютной величине и динамике давления вдоха и выдоха. Волюметры (расходомеры потока) следует устанавливать на канале выдоха, это уменьшает вероятность ошибочных показаний в связи с утечкой. Особые трудности представляет спирография в условиях иск. дыхания, особенно при наличии наркозного аппарата в общем дыхательном контуре. Вариант включения спирографа с различными респираторами при проведении иск. дыхания представлен на рисунке 8. При спирометрии в этих условиях возможна внутренняя утечка газа. Схема 6 в этом отношении более надежна, однако возможность проведения спирометрии при иск. дыхании и создания соответствующих моделей аппаратов изучается. Пневмотахография, редко применяющаяся в повседневной клин, практике, позволяет контролировать при иск. дыхании не только объемы, но и объемную скорость и динамику давлений вдоха и выдоха, а также другие показатели механики дыхания. Датчик пневмотахографа надо устанавливать перед интубационной или трахеостомической трубкой и при выборе объема вентиляции учитывать дополнительное инструментальное «мертвое» пространство.
Почти во всех респираторах имеются манометры, позволяющие контролировать пиковое давление вдоха и выдоха. Существуют устройства («Сигнал-1» и др.)? сигнализирующие об отклонении давления от заданных параметров и о разгерметизации контура.
Окончательно об адекватности иск. дыхания судят по состоянию жизненно важных функций организма, оценивая газы крови, центральное венозное давление и другие показатели гемодинамики, водно-электролитное и кислотно-щелочное состояние, цвет и влажность кожных покровов, участие в дыхании вспомогательной мускулатуры и т. п.
Переход на спонтанную вентиляцию
Способность больного обеспечить адекватную вентиляцию, по данным клин, и функционального исследования, позволяет прекратить иск. дыхание. Иногда после длительного иск. дыхания это приходится делать в несколько этапов, постепенно приучая больного к спонтанной вентиляции или переводя его вначале на вспомогательную вентиляцию легких. В процессе перехода на спонтанную вентиляцию, который может продолжаться до нескольких суток, необходимо тщательно контролировать ее объем, газы крови, следить за внешним видом больного, проводить дыхательную гимнастику и осуществлять санацию дыхательных путей.
УХОД ЗА БОЛЬНЫМИ
Уход за больными, особенно находящимися на длительном иск. дыхании, включает, в первую очередь, туалет дыхательных путей с использованием аппарата искусственного кашля, аспирации мокроты, аэрозольных ингаляций муколитических и антибактериальных препаратов, применение постурального дренажа. Важную роль в улучшении дренажа дыхательных путей играет поколачивание по грудной клетке и вибрационный массаж (сотрясение грудной стенки во время выдоха).
Большое значение имеет полноценное зондовое или парентеральное питание, контроль за функцией кишечника, за диурезом, профилактика инфекции мочевых путей и пролежней.
Специальный психологический режим для больных, находящихся в сознании, является важной составной частью ухода при длительном иск. дыхании. Требуется систематический контроль за гемодинамикой, биохимическое исследование крови, мочи и т. д. Результаты исследований, а также режим работы респиратора и проводящиеся больному дополнительные мероприятия регистрируются в специальных картах.
ОСЛОЖНЕНИЯ
Чаще всего осложнения начинаются с системы дыхания. Помимо респираторного ацидоза (см.) и алкалоза (см.), возникающих из-за неправильно выбранного режима, длительное иск. дыхание нередко ведет к развитию ателектазов (см.) в связи с нарушением дренажной функции дыхательных путей, аномальным соотношением вентиляция/кровоток и снижением продукции сурфактанта. Микроателектазы могут служить основой для развития пневмонии (см.). Профилактика этих осложнений — тщательный туалет дыхательных путей, периодические раздувания легких. Длительное иск. дыхание 100% кислородом может вести к возникновению пневмонита, в связи с чем концентрация кислорода не должна превышать 40—50%.
К осложнениям иск. дыхания относится продленное апноэ при переходе на спонтанную вентиляцию. Обычно оно является результатом аномального раздражения рецепторов легких, подавляющего нормальные рефлексы Геринга — Б рей-ера и другие физиол, механизмы переключения вдоха и выдоха. Электромиографический контроль восстановления нервно-мышечной проводимости позволяет дифференцировать продленное апноэ периферической этиологии (действие миорелаксантов, болезни мышц и нервно-мышечного синапса) от апноэ в связи с нарушением центральной регуляции дыхания из-за респираторного алкалоза, повреждения дыхательного центра и т. п.
Разрывы альвеол с возникновением напряженного пневмоторакса при иск. дыхании чаще возникают при абсцедирующей пневмонии, особенно у детей. Иногда это осложнение бывает связано с неисправностью респиратора, нередко с десинхронизацией собственного дыхания больного и режима респиратора. Пневмоторакс требует немедленного дренирования плевральной полости.
К осложнениям в системе кровообращения относятся связанное с иск. дыханием нарушение венозного возврата и уменьшение сердечного выброса. В таких случаях рекомендуется сменить режим иск. дыхания, в частности использовать ППОД.
Нередко нарушение гемодинамики при иск. дыхании связано с гипоксией, респираторным алкалозом или ацидозом, особенно при резких колебаниях pO2 и pCO2 в начале и в конце иск. дыхания.
Нарушение водного обмена (гипергидратация, отеки) связано со многими причинами. Иногда в начале иск. дыхания наблюдается парез кишечника и снижение кишечной перистальтики. Изредка возникают кровотечения из жел.-киш. тракта, причина и патогенез этих осложнений остаются не вполне ясными.
Сравнительно редко у больных, находящихся на длительном иск. дыхании, развивается почечнокаменная болезнь как результат почечной компенсации респираторного алкалоза путем снижения реабсорбции бикарбонатов. Образованию камней способствует инфекция мочевых путей на фоне щелочной реакции мочи.
К осложнениям иск. дыхания можно отнести и патологические состояния, связанные с длительным пребыванием в дыхательных путях интубационной или трахеостомической трубки, — стенотические и фибринозно-некротические ларинготрахеобронхиты, пролежни, кровотечения из дыхательных путей.
АППАРАТЫ
Рис. 9. Аппарат РД-1 с пневмоприводом.
Рис. 10. Аппарат РД-2 с пневмоприводом.
Рис. 11. Аппарат РО-2 с электроприводом.
Рис. 12. Аппарат РО-6Н с электроприводом универсального назначения.
Рис. 13. Аппарат АДР-2 с ручным приводом (с эластичным самонаполняющимся мешком).
Рис. 14. Аппарат «Вита-1» для детей.
Рис. 15. Аппарат РОА-2 с автоматическим управлением.
Рис. 16. Трубка дыхательная ТД-1. 02: а — в собранном виде; б — в частично разобранном виде (1 — мундштук с гофрировкой; 2 — нереверсивный клапан; 3 — нагубник; 4 — воздуховод).
Рис. 17. Аппарат дыхательный ручной АДР-2 в разобранном виде (комплект): 1 — дыхательный латексный мешок; 2 — клапанное устройство; 3 — маска; 4 — гофрированная трубка; 5 — воздуховоды; 6 — патрубок для кислорода; 7 — роторасширитель.
Различают аппараты для наружного иск. дыхания и аппараты, действующие по принципу вдувания. Последние более эффективны, позволяют легко управлять режимом вентиляции и более просты конструктивно.
Источником энергии для работы аппарата иск. дыхания может быть сжатый газ, электричество или мускульная сила. Аппарат с пневматическим приводом (рис. 9 и 10) имеет небольшие размеры, т. к. в его состав баллоны с газом обычно не входят. Такой аппарат более удобен во время проведения ингаляционного наркоза, т. к. менее взрывоопасен. Аппараты иск. дыхания с электроприводом (рис. 11 и 12) больше по размеру, но значительно удобнее для длительной вентиляции. Из аппаратов с ручным приводом наиболее распространены модели с эластичным самонаполняющимся мешком (рис. 13).
Аппараты иск. дыхания классифицируют и по назначению — для реанимации, для наркоза, для применения у детей (рис. 14) и т. д.
В СССР выпускается более 15 различных моделей аппаратов для иск. дыхания. Впервые в мире, в частности, осуществляется выпуск аппаратов, автоматически поддерживающих минутную вентиляцию такой величины, к-рая обеспечивает заданное содержание углекислоты в альвеолярном газе (рис. 15).
Основным узлом аппарата иск. дыхания является генератор вдоха, подающий во время вдоха газ в легкие пациента. В пневматическом аппарате с этой целью обычно используется инжектор, питаемый сжатым кислородом под давлением 4 кгс/см2 и подсасывающий атмосферный воздух или другой газ. В аппаратах с электроприводом генератором вдоха служит центробежная воздуходувка или насос, работающий с заданной частотой дыхания. Если необходимо применять полузакрытый дыхательный контур, то в состав аппарата включают разделительную емкость, эластичный мешок, который входит в дыхательный контур.
Радикальным методом снижения вредного воздействия иск. дыхания на гемодинамику является применение активного выдоха, что обеспечивается генератором выдоха, аналогичным по устройству генератору вдоха. Необходимую коммутацию газовых потоков осуществляет распределительный механизм, переключающийся из положения вдоха в положение выдоха и обратно после достижения заданных органами управления значений объема газа, промежутка времени или . давления. Другие органы управления определяют производительность генератора вдоха, разрежение, создаваемое генератором выдоха, и прочие параметры.
Как правило, в состав аппарата иск. дыхания входят фильтр, увлажнитель вдыхаемого газа, измерительные приборы, а иногда и сигнализаторы опасных ситуаций. Последние указывают на выход из заданных пределов давления конца вдоха, минутной вентиляции, давления питающего газа или других параметров и, т. о., являются одним из средств обеспечения надежной работы аппарата иск. дыхания, что имеет для данного вида мед. техники первостепенное значение.
Перед каждым подключением к пациенту обязательно проверяется работоспособность и герметичность аппарата. Для оценки последней следует перекрыть выходное отверстие аппарата и убедиться в быстром нарастании давления не менее чем до 30 см вод. ст. при установке минутной вентиляции до 5 л/мин. Необходимо соблюдать периодичность и объем технического обслуживания, приведенные в инструкции по эксплуатации, а также требования техники безопасности.
Перед подключением аппарата иск. дыхания к пациенту дыхательный контур аппарата дезинфицируется. Металлические съемные части автоклавируют, резиновые и пластмассовые детали тщательно промывают, а затем выдерживают в дезинфицирующих р-рах или протирают. Кипячение таких деталей ускоряет естественные процессы их старения. Дезинфекция внутренних линий дыхательного контура может осуществляться парами формальдегида, высокоплотным аэрозолем дезинфицирующих средств. После дезинфекции аппарат должен быть продут чистым воздухом для удаления следов дезинфицирующих препаратов.
Аппараты типа PО предназначены для длительного иск. дыхания. Благодаря полному разобщению дыхательного контура от линии привода они могут обеспечить во время наркоза работу по полузакрытому дыхательному контуру; наиболее удобны в этом случае аппараты РО-5, РО-6Н, в состав которых входит и малогабаритный аппарат ингаляционного наркоза. Все модели данного типа имеют широкие возможности, укомплектованы увлажнителем, измерительными приборами и набором принадлежностей. Модели РО-5 и РО-6 позволяют проводить как управляемую, так и вспомогательную вентиляцию.
Аппараты РД-1 и PД-4 имеют привод от сжатого кислорода под давлением 4 кгс/см2 и выполнены на струйных элементах пневмоавтоматики. РД-1 предназначен для реанимации и имеет широкие возможности, обеспечивая, в частности, вспомогательную вентиляцию. Модель РД-4 является приставкой к универсальному аппарату ингаляционного наркоза Полинаркон-2 и имеет разборный дыхательный контур, что облегчает его дезинфекцию.
Аппарат Пневмат-2 используют для кратковременной реанимации. Наличие в нем баллона с кислородом делает эту модель полностью автономной.
Аппарат Вита-1 предназначен для новорожденных и детей в возрасте до 3 лет, поскольку он обеспечивает возможность дозировать очень малые дыхательные объемы и относительно высокие частоты дыхания. Для измерения фактических значений вентиляции аппарат укомплектован спирометром.
Краткая характеристика наиболее распространенных отечественных аппаратов для иск. дыхания приведена в табл. 1.
При оказании первой медпомощи в военно-полевых условиях применяют дыхательную трубку ТД-1.02, а на этапах мед. эвакуации — портативные ручные аппараты ДП-10.02, АДР-2 и автоматы ДП-9.02, аппараты иск. дыхания на пневмоэлементах Пневмат-1 (с фиксированными параметрами дыхания), на пневмоэлементах (УСЭППА) ЛАДА, аппараты иск. дыхания Фаза-1, Фаза-2. Они удобны и надежны в работе. Кроме дыхательной трубки, все аппараты могут использоваться в зараженной атмосфере благодаря наличию приспособления для подсоса воздуха через коробку противогаза. Укладки металлические, пылебрызгозащищающие (кроме ТД-1.02). Основные характеристики ручных аппаратов приведены в табл. 2.
Дыхательная трубка TД-1.02 состоит из разъемных мундштука с гофрировкой, нереверсивного клапана, нагубника, воздуховода (рис. 16). Аппараты ДП-10.02, АДР-2 состоят из дыхательного латексного мешка в резиновой камере, двух нереверсивных клапанов и клапанного устройства для подачи кислорода. В комплекты входят аппараты, гофрированная трубка, маски, патрубки для кислорода, роторасширитель, языкодержатель и др. (рис. 17).
Автоматические аппараты для иск. дыхания обеспечивают подачу кислородовоздушной смеси (35 — 40%), чистого кислорода или воздуха под давлением (от компрессоров). В зависимости от приводов они подразделяются на пневматические (ДП-9.02, Пневмат-1, ЛАДА) и электрические (Фаза-1, Фаза-2).
Расход газа на привод пневматических аппаратов до 4 л/мин. Регулировка параметров плавная (в Пневмат-1 все параметры фиксированы). Респираторы могут подключаться к аппаратам ингаляционного наркоза. Основные характеристики аппаратов иск. дыхания приведены в табл. 3.
Рис. 18. Аппарат Пневмат-1 на пневмоэлементах с фиксированными параметрами дыхания.
Рис. 19. Аппарат на пневмоэлементах ЛАДА: а — в укладке; б — в собранном виде.
Аппарат для иск. дыхания ДП-9.02 состоит из самого изделия в сборе с укладкой, кислородных баллонов, воздуховодов, масок, присоединительных элементов, резинового мешка, оголовья, роторасширителя, языкодержателя, заплечных ремней, комплекта запасных инструментов, принадлежностей (ЗИП). Аппарат для иск. дыхания Пневмат-1 (рис. 18) предназначен для вентиляции легких в операционных, в противошоковых палатках. Он входит в комплект аппарата для ингаляционного наркоза Наркон-2. Состоит из редуктора, пневматического управляющего устройства, инжектора, фильтра, предохранительного клапана. В комплект входят аппарат, маски, дыхательный шланг, нереверсивный клапан, оголовье, переходники и др. Аппарат для иск. дыхания ЛАДА (рис. 19) предназначен для автоматического или ручного вспомогательного иск. дыхания при сохраненном дыхании пациента, а также для постоянной или пульсирующей регламентированной ингаляции дыхательного газа. Представляет собой пневматическую систему с элементами пневмоавтоматики на пневмоплате, выполняющими аналоговые и дискретные логические операции. Аппараты Фаза-1 и Фаза-2 обеспечивают длительную автоматическую вентиляцию легких воздухом под давлением или кислородовоздушной смесью (от источника кислорода). Они высокоэффективны для пациентов с частично или полностью нарушенным самостоятельным дыханием.
Аппарат Фаза-2 рассчитан на двух пациентов; регулировка всех параметров автономная. Состоит из энергетического блока (с электромотором и воздуходувкой), электронного (включающего блоки и органы управления) блока, питания, а также электромагнитных клапанов и распределительного блока, клапанов подсоса, гофрированных трубок, масок, ЗИП. Укладки аппаратов используются в качестве основы-подставки.
Таблица 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО ДЫХАНИЯ
Показатели
Модели аппаратов искусственного дыхания, искусственной
вентиляции легких
РО-2
РО-5
РО-6Н
РО-6Р
ЛАДА
ВИТА-1
Основное назначение
Длительная
реанимация
Длительная реанимация, применение во время наркоза
Длительная
реанимация
Кратковременная реанимация
Реанимация у детей
Привод
Электродвигатель
Пневмопривод
Электродвигатель
Контур дыхания
Полуоткрытый
Полуоткрытый и полузакрытый
Полуоткрытый и полузакрытый
Полуоткрытый
Полуоткрытый
Принцип переключения на выдох
По объему
По времени
Вспомогательная вентиляция
Нет
Есть
Нет
Активный выдох
Есть
Есть
Нет
Диапазон установки:
минутная вентиляция, л/мин
3-25
2-50
2-50
2-50
5-25
—
дыхательный объем, л
0,2-1 ,2
0,1-2,5
0,2-2,5
0,2-2, 5
—
0,015-0,2
частота дыхания, мин-1
Непосредственно не устанавливается
Непосредственно не устанавливается
10-50
20-60
отношение продолжительности выдоха и вдоха
1,5
1,3; 2; 3
1,3; 2; 3
1,3; 2; 3
1,5-3
2
давление вдоха, мм вод. ст.
Непосредственно не устанавливается
Непосредственно не устанавливается
разрежение выдоха, мм вод. ст.
10-150
10-150
10-150
10-150
Нет
Таблица 2. Характеристика аппаратов для искусственного дыхания, применяемых при оказании первой медицинской и доврачебной помощи
Вид медицинской помощи
Название
аппарата
Вдох
Выдох
Возможность применения
Средний разовый объем воздуха, вводимого пациенту, см3
Сопротивление клапана выдоху, мм вод. ст.
Частота дыхания в мин.
Масса, кг
в зараженной атмосфере
Для ингаляции кислорода
аппарата
комплекта
Первая медицинская
ТД-1.02
Активный
Пассивный
Не применяется
Не применяется
500-600
До 10
До 18
0,2
—
Доврачебная
АДР-2
Активный
Пассивный
Применяется
Применяется
600-700 (до 1200)
8
До 20
До 2,0
3,0-3,5
Таблица 3. Характеристика аппаратов для искусственного дыхания, применяемых при оказании первой врачебной, квалифицированной и специализированной медицинской помощи
Вид медицинской помощи
Название аппарата
Вдох
Выдох
Кислородные баллоны для подачи дыхательного газа
Отношение продолжительности выдоха и вдоха
Частота дыхания,
мин-1
Вентиляция легких , л/мин
Масса, кг
емкость, л
Рабочее давление, кгс/см2
количество, штук
запас кислорода, л (суммарно)
аппарата
комплекта
Первая врачебная
ДП-9.02
Активный
Пассивный
Собственные баллоны аппарата
1,3 — 2,5
—
74-20
19
2
10-200
2
800
Квалифицированная
Пневмат-1
Активный
Пассивный
Транспортные баллоны
2,0
17 — 19
11 -13
1 ,4
4,6
40
1 — 150
1
6000
ЛАДА
Активный
Пассивный
Малогабаритные баллоны
1,54-3 ,0
10 — 50
До 25
6 , 0
14,0
2
10-200
1
400
Разводка кислорода КИС-2
2 — 10
Газификаторы жидкого кислорода
8 — 10
1
Сжатый воздух от компрессоров
2 — 10
I 1
Квалифицированная и специализированная
Фаза-1
Активный
Активный
Сжатый воздух от собственного компрессора; кислород,
кислородовоздушная смесь от транспортных или малогабаритных баллонов
1,3; 2,2;
12 — 40
2,84-15
28,0
40,0
Фаза-2
Активный
Пассивный
1,5
12 — 20
8 — 20
30,0
42,0
Библиография:
Гейронимус Т. В. Искусственная вентиляция легких, пер. с англ., М., 1975, библиогр.;
3ильбер А. П. Регионарные функции легких, Петрозаводск, 1971, библиогр.; Кассиль В. Л. и Рябовa H. М. Искусственная вентиляция легких в реаниматологии, М., 1977, библиогр.; Маневич А. 3. Педиатрическая анестезиология с элементами реанимации и интенсивной терапии, М., 1970; Основы реаниматологии, под ред. В. А. Неговского, Ташкент, 1977; Подова Л. М. Клиника и лечение расстройств дыхания при заболеваниях нервной системы, М., 1965, библиогр.; Реаниматология, под ред. Г. Н. Цыбуляка, М., 1976, библиогр.; Руководство по анестезиологии, под ред. Т. М. Дарбиняна, с. 319, М., 1973; Степанский Г. А. Искусственное дыхание, М., 1960, библиогр.; Юревич В. М. Вспомогательная искусственная вентиляция легких в хирургической клинике, Хирургия, № 4, с. 94, 1973, библиогр.; Юревич В. М. и Перельмутр А. С. Наркоз и наркозные аппараты, М., 1973; Artificial respiration, Theory and applications, ed. by J. L. Whittenberger, N. Y., 1962; Humidification and mist therapy, ed. by D. Allan, Boston, 1970; Jonzon A. High-frequency positive-pressure ventilation by endotracheal insufflation, Acta anaesth. scand., suppl. 43, 1971; Mushin W. W., Rendell-Baker L.a. Thompson P. W. Automatic ventilation of the lungs, Oxford, 1959; Norlander O. P. The use of respirators in anaesthesia and surgery, Acta anaesth. scand., suppl. 30, p. 5, 1968; Norlander O. Pabngstкom С. G. Volume-controlled respirators, Ann. N. Y. Acad Sci., v. 121, p. 766, 1965.
Аппараты — Беляев В. Л. и Белов В. А. Воздуховод для искусственной вентиляции легких «ТД-1», Воен.-мед. журн., № 11, с. 78, 1974; Бtляtв В.Л. и др. Портативный аппарат для искусственной вентиляции легких «Пневмат-1», там же, № 6, с. 68, 1974; Ксандрова С. Е. Ручной аппарат для искусственной вентиляции легких АДР-12, Нов. мед. техн., № 2, с. 77, 1974; Шанин Ю. Н. и др. Аппарат искусственной вентиляции легких «Лада», Воен.-мед. журн., № 8, с. 82, 1976.
А. П. Зильбер; И. Ф. Богоявленский, Ю.Ш.Гальперин (техн.), Б.С. Уваров (воен.).