Как рассчитать параметры вентиляции для обеспечения нормокапнии?

Минутный объем дыхания представляет собой сумму альвеолярной вентиляции и вентиляции ''мертвого пространства" (анатомического и аппа­ратного). При нормокапнии фракционная альвео­лярная концентрация CO₂ составляет приблизительно 5,6 %:

40 мм рт. ст.

(760 мм рт. ст.— 47 мм рт. ст.) = 5,6%

(где 40 мм рт. ст. — парциальное давление CO₂ в альвеолах; 760 мм рт. ст. — атмосферное давле­ние, 47 мм рт. ст. — давление паров воды.— При­меч. пер.)

Следовательно, объем альвеолярной вентиля­ции должен быть достаточным для того, чтобы уда­лить 194 мл CO₂ в виде смеси с фракционной кон­центрацией 5,6 %:

va = VCO₂ / 5,6 % = 194 мл/мин / 5,6 % = 3393 мл/мин.

Анатомическое "мертвое пространство" составля­ет 1мл/кг/вздох. При массе 70 кг:

Анатомическое "мертвое пространство" = Масса х 1 мл/кг/вдох = 70 мл/вдох.

Аппаратное "мертвое пространство" состоит из объе­ма, занимающего дыхательный контур при ИВЛ. Этот параметр можно рассчитать, если известны рас­тяжимость дыхательного контура и пиковое давле­ние в дыхательных путях. Так, в типичном случае:

Аппаратное "мертвое пространство" = Растяжимость х Пиковое давление = 10 мл/см вод. ст. х 20 см вод. ст. = 200 мл/вдох.

Следовательно, при частоте дыхания 10 мин^-1 ми­нутный объем дыхания, определяемый по спиро­метру наркозного аппарата, должен составлять: v_т = 3393 + 700 + 2000 = 6093 мл/мин, а дыхатель­ный объем — 609 мл.

Можно ли прогнозировать скорость поглощения парообразующего ингаляционного анестетика кровью в легких?

Поглощение анестетика кровью в легких зависит от коэффициента распределения кровь/газ (λ_к/г), альвеолярновенозной разницы концентрации ане­стетика C(_A-V) и сердечного выброса (Q):

Поглощение анестетика = λ_к/г х C(_{A -V}) х Q_A.

Коэффициент распределения кровь/газ для каж­дого анестетика найден экспериментально (табл. 7-1). В начале анестезии концентрация анестетика в венозной крови равна О, поэтому альвеолярно-венозная разница приравнивается к фракционной альвеолярной концентрации анестетика. Альвео­лярная концентрация, необходимая для обеспече­ния хирургической анестезии, обычно составляет 1,3 МАК (табл. 7-3). Сердечный выброс (л/мин) определяется интенсивностью метаболизма и по­треблением кислорода:

Q = 2 х Масса (кг)^3/4.

Таким образом, скорость поглощения галотана Q_гал к концу 1-й минуты анестезии составит:

Q_гал к концу 1-й минуты = 2,4 х(1,3 х 0,75)х(2 х 24,2) = 113 мл пара.

По мере поступления скорость поглощения анес­тетика снижается. Существует достаточно точная эмпирическая математическая модель, которая демонстрирует, что снижение поглощения анесте­тика обратно пропорционально квадратному корню от временной продолжительности его приме­нения (модель квадратного корня времени). Дру­гими словами, на 4-й минуте применения погло­щение составляет ¹/₂ от 1-й минуты, на 16-й минуте — ¹/₂ от 4-й минуты. В нашем примере по­глощение анестетика к концу 1-й минуты соста­вит 112 мл/мин (112 : 1), к концу 4-й минуты — 56 мл/мин (112 : 2) и к концу 16-й минуты — 28 мл/мин (112 : 4). В общем виде скорость погло­щения анестетика в момент времени (t) рассчиты­вают по формуле:

Q_анест через (t) мин = Q_анест за 1-ю мин х t^-1/2.

Как по скорости поступления анестетика в кровоток рассчитать количество поглощенного анестетика?

Общее количество поглощенного анестетика в про­извольный момент времени t можно рассчитать, интегрируя функцию скорости поглощения (изме­ряя площадь под кривой FA/Fi):

Общее количество поглощенного анестетика = 2 х Q_анест за 1 -ю минуту х t^-1/2.

Следовательно, к концу 1-й минуты общее количе­ство поглощенного анестетика составит 224 мл, к концу 4-й — 448 мл, к концу 9-й мин — 672 мл. Иными словами, в течение каждого интервала, равного "квадратному корню времени" (т. е. через 1 мин, затем через 4, затем через 9, 16, 25 мин), для поддержания необходимой фракционной альвео­лярной концентрации нужно добавлять 224 мл пара анестетика. Это количество называется дозо-единицей.

Что такое насыщающая доза?

В начале анестезии необходимо заполнить анесте-тиком дыхательный контур, легкие (а именно — объем, равный функциональной остаточной емко­сти) и насытить им артериальную кровь. Только после этого анестетик начнет поступать в ткани. Количество анестетика, необходимое для заполне­ния дыхательного контура и легких (в эквиваленте функциональной остаточной емкости), равно сум­ме их объемов (приблизительно 100 дл), умножен­ной на необходимую альвеолярную концентрацию (1,3 МАК). Аналогично, количество анестетика, необходимое для насыщения артериальной крови, равно объему циркулирующей крови (который приблизительно соответствует сердечному выбро­су), умноженному на альвеолярную концентра-цию и на коэффициент распределения кровь/газ. Для простоты сумма этих двух доз анестетика, получившая название насыщающей дозы и позволя­ющая заполнить дыхательный контур, легкие и ар-териальную кровь, приравнивается к одной дозо-единице. Таким образом, в течение 1-й минуты анестезии необходимо ингалировать две дозоеди-ницы анестетика: первую — как насыщающую дозу, вторую — для заполнения тканевых депо.