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: vт = 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 (λк/г), альвеолярновенозной разницы концентрации анестетика C(A-V) и сердечного выброса (Q):
Поглощение анестетика = λк/г х C(A -V) х QA.
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 Qгал к концу 1-й минуты анестезии составит:
Qгал 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:
Qанест через (t) мин = Qанест 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 Qанест 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.