Цели, показания и уход за больными
605 Каковы главные типы респираторной поддержки?
□ Искусственная вентиляция легких может осуществляться любыми аппаратами ИВЛ (респираторами) с положительным давлением (у которых вдувание газа в легкие вызывается положительным давлением в дыхательных путях) или респираторами с отрицательным давлением (у которых вдувание газа в легкие вызвано приложением отрицательного давления вокруг грудной полости, напоминающим изменения плеврального и альвеолярного давления во время самостоятельного дыхания). Существуют многочисленные модели аппаратов обоих типов, которые предназначены для удовлетворения специфических потребностей пациентов с дыхательной недостаточностью. В современном отделении интенсивной терапии респираторы с отрицательным давлением почти никогда не используются.
606Назовите главные задачи респираторной поддержки (искусственной вентиляции легких).
□ Главные задачи искусственной вентиляции легких: устранить тяжелую дыхательную недостаточность, не поддающуюся консервативному лечению, ликвидировать респираторный дистресс, уменьшить кислородную стоимость дыхания, улучшить легочный газообмен, полностью исключить утомление дыхательных мышц, способствовать излечению легких и избежать осложнений. Кроме того, искусственная вентиляция легких должна обеспечить адекватную оксигенацию и элиминацию двуокиси углерода насколько возможно безопасно и комфортно для больного, в то время как основное заболевание пациента благоприятно отвечает на лечение или состояние больного улучшается самостоятельно.
607Перечислите задачи искусственной вентиляции легких.
□ Задачи искусственной вентиляции легких: 1) улучшить легочный газообмен (т.е. полностью устранить гипоксемию, уменьшить острый дыхательный ацидоз); 2) смягчить респираторный дистресс (уменьшить кислородную стоимость дыхания, полностью исключить утомление дыхательных мышц); 3) исправить нарушения взаимоотношения между объемом и давлением (т.е. предотвратить и полностью устранить ателектазы, улучшить растяжимость легких, уменьшить дальнейшее повреждение легких); 4) способствовать излечению легких и дыхательных путей; 5) избежать осложнений дыхательной недостаточности или сопутствующих ей.
608Опишите подробнее задачи и ограничения ИВЛ. Насколько важно избегать высоких давлений вдоха?
□ Искусственная вентиляция легких может быть жизненно необходима для больных с острой и тяжелой гипоксемией или ухудшением дыхательного ацидоза (или с тем и другим), которые резистентны к более консервативным мерам. У пациентов с тяжелыми сердечно-легочными нарушениями, для которых дыхательные усилия непереносимы, искусственная вентиляция легких замещает действие дыхательных мышц (у некоторых больных дыхательные мышцы расходуют до 5 % общего потребления кислорода1). В таких обстоятельствах искусственная вентиляция легких позволяет направить драгоценные резервы кислорода к другим уязвимым тканям. Кроме того, исключение утомления дыхательных мышц, которое может играть существенную роль в развитии острой дыхательной недостаточности, зависит от их адекватного отдыха. Вентиляция легких с перемежающимся положительным давлением может полностью обратить и предотвратить ателектазирование и, перемещая вдох в более податливую область кривой "объем — давление" легких, может уменьшить работу дыхания. Улучшение легочного газообмена и отношения объем — давление, а также освобождение от чрезмерной дыхательной работы обеспечивают возможность излечения легких и дыхательных путей. Однако вентиляция с перемежающимся положительным давлением может также уменьшить сердечный выброс и инициировать или усилить повреждение альвеол. Опасности вызванного респиратором повреждения легких привели к переоценке преимуществ искусственной вентиляции легких. Вероятно, скорее чем бороться за нормальный уровень газов артериальной крови, лучше допустить некоторую степень дыхательного ацидоза и, возможно, даже гипоксемии, чтобы избежать высокого давления раздувания легких во время вдоха. Аналогичным образом исключено, что лучше допустить риск токсического действия кислорода, чем использовать высокие давления, чтобы достичь снижения FiO2.
1 В некоторых случаях на работу дыхания затрачивается до 30—35 потребляемого кислорода.
609 Что помогает принять решение о начале искусственной вентиляции легких в отсутствие остановки дыхания?
□ Если у больного наступило апноэ, необходимость немедленного начала искусственной вентиляции легких очевидна. В отсутствие остановки дыхания показания к искусственной вентиляции легких основаны на распознавании неадекватного дыхательного усилия или существенной гипоксемии и гиперкапнии, не реагирующих на консервативные меры.
610 Перечислите специфические условия, которые требуют немедленного применения искусственной вентиляции легких.
□ К искусственной вентиляции легких следует прибегать во всех случаях, когда имеются клинические или лабораторные подтверждения тяжелой дыхательной недостаточности, существующей или неизбежной. Следовательно, показаниями к ИВЛ являются: 1) апноэ или остановка дыхания (самопроизвольная или в результате введения парализующих лекарственных средств — миорелаксантов); 2) прогрессирующее ухудшение газов артериальной крови с тяжелой гиперкапнической энцефалопатией (например, кома); 3) тяжелая гипоксемия, резистентная к другим терапевтическим мерам.
611Чем обосновано проведение искусственной вентиляции легких у больных с гипоксемической дыхательной недостаточностью без гиперкапнии?
□ Основанием для применения искусственной вентиляции легких у больных с гипоксемической дыхательной недостаточностью без гиперкапнии служит необходимость улучшить оксигенацию, открывая ранее закрытые дыхательные пути (подключение или "мобилизация", "рекрутирование" альвеол) в результате увеличения объема легких, обеспечиваемого этой методикой. Таким образом, в этой ситуации искусственная вентиляция не предназначена для увеличения альвеолярной вентиляции, она должна лишь повысить средний объем легких.
612Как искусственная вентиляция легких влияет на гипоксемию, вызванную неэффективным газообменом?
□ Неэффективный газообмен, приводящий к гипоксемии, обычно развивается в результате нарушений отношения Уд/Q или внутрилегочного шунта справа налево. В отличие от гиперкапнического ацидоза, вызванного недостаточностью функции дыхательных мышц — "вентиляционного насоса", гипоксемия — менее ясно выраженное показание к искусственной вентиляции легких, потому что ее можно часто исправить более консервативными мерами, например , ингаляцией кислорода. При несоответствии отношения va/Q (например, из-за обструктивных или инфильтративных заболеваний легких), искусственная вентиляция легких по-разному влияет на гипоксемию, поскольку она может или улучшить, или ухудшить отношение VD/Q. В этих условиях ИВЛ обычно показана, чтобы поддержать адекватный уровень VE и предотвратить гиперкапнию, а ухудшение оксигенации корригируют, увеличивая FiO2. В присутствии гипоксемии, возникшей в результате функционального шунтирования крови в легких (например, при кардиогенном или некардиогенном отеке легких), искусственная вентиляция легких благоприятна потому, что она вовлекает в вентиляцию ранее спавшиеся или заполненные жидкостью участки легких.
613Приведите часто наблюдаемые примеры дыхательной недостаточности, вызванной нарушением центральной регуляции дыхания, которая требует ИВЛ. Нужна ли интубация дыхательных путей?
□ Передозировка принимаемых пациентом наркотиков и седативных лекарственных средств, так же как и ятрогенная чрезмерная седативная терапия, — наиболее часто наблюдаемые примеры дыхательной недостаточности, вызванной угнетением центральной нервной системы. Менее частые случаи — острое нарушение мозгового кровообращения (инсульт), вовлекающее ствол мозга. Так как при этом больные не всегда способны защитить свои верхние дыхательные пути из-за снижения или отсутствия глоточного рефлекса, может понадобиться интубация трахеи, чтобы снизить риск аспирации содержимого рта и желудка. Впоследствии наличие эндотрахеальной трубки поможет контролировать дыхательный объем и частоту самостоятельного дыхания и начать ИВЛ, если развивается центральная гиповентиляция.
614 Перечислите клинически проявляющиеся причины дыхательной недостаточности из-за "нарушения состояния альвеол" (помимо ХОБЛ, когда главной проблемой является деструкция альвеол), которые могут потребовать проведения ИВЛ. Каковы конкретные показания к началу респираторной поддержки?
□ Немедленного применения искусственной вентиляции легких требуют больные с отеком легких кардиального происхождения, некардиогенным отеком легких (ОРДС), обширными пневмониями или диффузными альвеолярными кровотечениями, результатом которых является гиперкапния (РаСО2>45 мм рт.ст.) или тяжелая гипоксемия (РаО2< <50 мм рт.ст.), не реагирующая на подачу 100 % кислорода через плотно подогнанную маску. Затопление альвеол любого генеза обычно ведет к гипоксемической дыхательной недостаточности, так что задержка двуокиси углерода, если она имеется, отмечается только на очень поздних стадиях заболевания.
615Какие нарушения функции стенок грудной клетки и периферической нервной системы обычно ведут к дыхательной недостаточности, требующей применения искусственной вентиляции легких? Когда должна начинаться респираторная поддержка?
□ Тяжелая миастения, синдром Гийена — Барре, флотирующая грудная клетка как результат травмы и тяжелый кифосколиоз — наиболее часто наблюдаемые причины дыхательной недостаточности в результате нарушений периферической нервной системы и повреждений стенок грудной клетки. Раннее распознавание угрожающей дыхательной недостаточности обеспечивается контролем жизненной емкости у больных с нервно-мышечной слабостью или заболеваниями стенок грудной клетки. Интубация трахеи и включение искусственной вентиляции легких показаны, когда жизненная емкость уменьшается до уровня ниже 1 л и 15 мл/кг массы тела, несмотря на нормальные значения газов артериальной крови. Если РаСО2 выше, чем 45 мм рт.ст., из-за дыхательного ацидоза (т.е. рН крови уменьшен) или жизненная емкость легких ниже 10 мл/кг, риск внезапной смерти, вызванной дыхательной недостаточностью, становится реальным; следовательно, должна быть немедленно произведена интубация трахеи и начата искусственная вентиляция легких.
616Почему у больных с тяжелым повреждением спинного мозга вентиляционная функция со временем улучшается?
□ Достоверно установлено, что спустя несколько месяцев после повреждения спинного мозга легочная функция улучшается. Больные с повреждениями ниже С5 в 1-ю неделю после травмы могут иметь жизненную емкость приблизительно 30 % от должной, которая увеличивается приблизительно до 45 % к пятой неделе и достигает примерно 60 % к 5-му месяцу. Это улучшение вызвано изменением мышечной слабости, сопутствующей начальной стадии спинального повреждения, в сторону спастики парализованных межреберных и брюшных мышц.
617Как лечат усталость дыхательных мышц? Благоприятен ли отдых дыхательных мышц при ХОБЛ? Какова роль аминофиллина в терапии утомления дыхательных мышц?
□ Отдых мышц во время искусственной вентиляции легких — единственный удовлетворительный метод лечения дыхательного утомления. Однако отсутствие сокращений может также привести к атрофии мышц и ухудшению в будущем их характеристик. Фактически отдых мышц, по-видимому, не дает никаких преимуществ в отношении функции дыхательных мышц у стабильных больных с ХОБЛ, хотя это утверждение еще остается спорным. Роль тренировки дыхательных мышц в лечении пациентов, "зависящих от респиратора, неизвестна. Хотя аминофиллин увеличивает силу дыхательных мышц и может защищать их от утомления, эти улучшения весьма невелики и значимость аминофиллина для этой цели сомнительна ввиду его существенной токсичности.
618 Как влияет введение углеводов и других питательных веществ на вентиляционные потребности организма?
□ Увеличение вентиляционных потребностей может быть результатом неадекватного парентерального питания. Если углеводов вводят больше, чем это вытекает из метаболических требований, они превращаются в запасы жира, который заметно воздействует на дыхательный коэффициент (т.е. скорость продукции двуокиси углерода по отношению к потреблению кислорода). Углеводы и жиры метаболизируются с дыхательными коэффициентами 1,0 и 0,7 соответственно, в то время как дыхательный коэффициент липогенеза равен 8,0. Если больной неспособен увеличить альвеолярную вентиляцию из-за тяжелого нарушения функции дыхания и он получает чрезмерное парентеральное питание (особенно углеводы, которые имеют самый высокий дыхательный коэффициент), во время отлучения от аппарата ИВЛ возникнет гиперкапния.
619 Какие механизмы ответственны за развитие тяжелой одышки, которая вынуждает применять респираторную поддержку у больных с острой дыхательной недостаточностью?
□ Разнообразные афферентные сигналы рецепторов, локализованных в нескольких участках организма, могут вызывать тяжелую одышку и вносить вклад в острую дыхательную недостаточность, которая делает обязательным применение респираторной поддержки. Развитие гиперкапнии и гипоксемии ведет к стимуляции дыхания через центральные и периферические хеморецепторы. Воспаление легких и расстройства механики дыхания активизируют рецепторы растяжения, рецепторы раздражения, J-рецепторы и механорецепторы. Усиленные сокращения дыхательных мышц могут активизировать диафрагмальные афферентные рецепторы. Все эти факторы вызывают стимуляцию дыхательных центров, что приводит к непереносимой одышке и побуждает врача использовать вентиляционную поддержку.
620 Перечислите главные аспекты помощи больным, получающим респираторную поддержку. Что главным образом угрожает этим пациентам?
□ Искусственная вентиляция легких обычно сопряжена с факторами риска, что требует соответствующего ведения больных.
1. Больной должен быть переведен в отделение интенсивной терапии или сопоставимое отделение и оставаться там, будучи в критическом состоянии, клинически не стабильным и предрасположенным к внезапной смерти вследствие случайного незамеченного отсоединения респиратора.
2. Необходимо предусмотреть медикаментозную терапию для предотвращения острых стрессовых язв и эрозий слизистой оболочки желудка, которые могут привести к кровотечению или перфорации желудка.
3. Важно адекватное введение питательных веществ, потому что получающие респираторную поддержку пациенты не способны самостоятельно воспользоваться хорошо сбалансированным рационом.
4. Нужен внимательный контроль за массой тела и балансом жидкости, так как обычно наблюдающаяся задержка соли и воды может еще более обострить гипоксемическую дыхательную недостаточность.
АППАРАТЫ ИВЛ (РЕСПИРАТОРЫ)
621 Каковы главные типы аппаратов ИВЛ (респираторов)?
□ Аппараты ИВЛ лучше всего классифицировать по методу, которым прикладывается давление, чтобы увеличить объем легких. Таким образом, два главных типа — это респираторы с перемежающимся отрицательным давлением и респираторы с перемежающимся положительным давлением. Первоначально отдавали предпочтение аппаратам первого типа, которые воспроизводят насосную функцию стенок грудной клетки, и их развитие получило значительный стимул в сфере грудной хирургии в начале этого столетия. Во время эпидемии полиомиелита в 1950-х годах было признано превосходство аппаратов ИВЛ с перемежающимся положительным давлением, и сегодня респираторная поддержка обеспечивается почти полностью респираторами этого типа. Появление и развитие реаниматологии в течение прошлых 30 лет сочетались с улучшением конструкции респираторов, и технический прогресс искусственной вентиляции легких способствовал быстрому увеличению числа отделений интенсивной терапии.
622 Как действуют респираторы с перемежающимся положительным давлением?
□ Почти все современные респираторы действуют по принципу вентиляции с перемежающимся положительным давлением (intermittent positive-pressure ventilation — IPPV), который вводит газ в легкие, создавая положительное давление и прикладывая его к дыхательным путям. Эти аппараты ИВЛклассифицируются в соответствии с механизмом переключения с вдоха на выдох: переключение по давлению, переключение по объему или переключение по времени. Другая форма IPPV,известная как высокочастотная вентиляция, была кратковременно популярна в 1980-х годах, но не получила широкого распространения.
623Каковы главные свойства респираторов с перемежающимся положительным давлением? Объясните принцип переключения аппаратов ИВЛ по объему и давлению.
□ Респираторы с перемежающимся положительным давлением действуют с переключением по давлению или с переключением по объему. Аппараты с переключением по объему надежно подают заданные дыхательные объемы, несмотря на нарушения механики дыхания пациента. Аппараты с переключением по давлению имеют заданное давление вдоха, по достижению которого вдох сразу же прерывается независимо от дыхательного объема. Соответственно у большинства взрослых больных применяются модели с переключением по объему, гарантирующие постоянство дыхательного объема. Однако если пиковое давление в дыхательных путях, требуемое, чтобы подать заданный дыхательный объем, становится чрезмерно высоким, предохранительный клапан уменьшает дыхательный объем, снижая риск повреждения легких высоким давлением. Неспособность респираторов с переключением по давлению подавать постоянные дыхательные объемы ограничивает их использование в лечении; это ограничение может быть преодолено тщательным контролем.
624 Объясните принцип действия респираторов с переключением по давлению.
□ Во всех ранних аппаратах ИВЛ с перемежающимся положительным давлением применялось переключение по давлению. В таких респираторах газ продолжает поступать в легкие, пока в дыхательных путях не будет достигнут заданный предел давления, вследствие чего открывается клапан и начинается выдох. Главная негативная особенность респираторов с переключением по давлению состоит в том, что поданный объем варьируется по мере изменений сопротивления дыхательных путей, растяжимости легких и целостности дыхательного контура аппарата. Обструкция дыхательных путей или уменьшение растяжимости легких приводит к снижению дыхательного объема и преждевременному переключению респиратора на выдох. Большинство применяемых в настоящее время респираторов имеет возможности переключения по давлению, переключения по объему и переключения по времени.
625Объясните принцип действия респираторов с переключением по объему.
□ Респираторы с переключением по объему были созданы в 50-х годах XX в. и в настоящее время наиболее распространены. В таких аппаратах газ поступает в дыхательные пути, пока заданный объем не будет введен в контур аппарат — больной, даже если это влечет за собой создание очень высокого давления в дыхательных путях. Чтобы снизить риск баротравмы, устанавливают предельное давление, при достижении которого избыточный объем сбрасывается в атмосферу. Поэтому доставку заданного объема аппаратами ИВЛ с переключением по объему нельзя считать гарантированной и следует контролировать выдыхаемый объем, который будет ниже заданного при наличии утечки в дыхательном контуре аппарата.
626Объясните принцип действия респираторов с переключением по времени.
□ В респираторах с переключением по времени газ продолжает поступать в дыхательные пути больного, тюка не будет достигнута заданная длительность вдоха. Требуемого дыхательного объема достигают регулированием длительности вдоха и скорости потока вдуваемого газа. Аппараты ИВЛ с переключением по времени, способные создавать в дыхательных путях высокие давления, могут использоваться наравне с аппаратами с переключением по объему для лечения тяжелобольных, хотя поданный объем изменяется при нарушениях механики внешнего дыхания1.
627 Какие обычные ситуации, наблюдаемые во время ИВЛ с перемежающимся положительным давлением, могут увеличить пиковое давление, но не давление плато? Насколько эффективны модели с переключением по давлению при вентиляции больных со сниженной растяжимостью системы легкие — грудная клетка?
□ Для больных с тяжелой астмой характерно высокое сопротивление дыхательных путей (уменьшенная динамическая растяжимость), но нормальная статическая растяжимость. Следовательно, при тяжелой астме пиковое давление в проксимальных отделах дыхательных путей будет увеличено, но давление плато останется нормальным. С другой стороны, у больных пневмонией сопротивление дыхательных путей нормальное (нормальная динамическая растяжимость), но уменьшена статическая растяжимость. Поэтому и пиковое давление, и давление плато при пневмонии значительно повышены. Больным с высоким сопротивлением дыхательных путей (например, при тяжелой астме), так же как и больным с значительным снижением статической растяжимости (например, при пневмонии), во время ИВЛ обычно требуется высокое давление в дыхательных путях. Поэтому модели с переключением по давлению имеют некоторые ограничения при обеспечении нужного дыхательного объема, которые можно преодолеть, изменяя установку давления.
628Какова растяжимость шлангов респиратора?
□ Важно понимать, что часть объема, создаваемого респиратором, не вентилирует пациента, а вместо этого расширяет соединительные шланги. Растяжимость последних в дыхательных контурах большинства аппаратов ИВЛ составляет 2—3 мл/см вод.ст. и зависит от конструкции, длины и диаметра шлангов.
1 Как и для переключения по объему, последнее утверждение верно, если достигается заданное предельное давление или в дыхательном контуре имеется утечка.
629Как действуют респираторы с перемежающимся отрицательным давлением?
□ В классических моделях респираторов с перемежающимся отрицательным давлением вентиляция достигается помещением всего тела1 больного в так называемые "железные легкие". Прерывистое приложение отрицательного давления создает градиент давления, который заставляет воздух входить в легкие аналогично тому, как это происходит при самостоятельном дыхании. Минутная вентиляция может быть отрегулирована изменением величины отрицательного давления или частоты дыхания. К сожалению, респираторы с перемежающимся отрицательным давлением имеют ограниченные возможности: может использоваться только установленная частота дыхания, удовлетворительный уход невозможен, пока пациент остается в цилиндре аппарата, и адекватная вентиляция маловероятна при увеличенном сопротивлении дыхательных путей или уменьшенной растяжимости легких. Характеристики респираторов с перемежающимся отрицательным давлением адекватны для больных с нормальными легкими, и многие пациенты, пораженные полиомиелитом во время эпидемии 50-х годов XX в., все еще используют эти аппараты.
630Каковы старые и современные модели респираторов с перемежающимся отрицательным давлением?
□ Прототипом респираторов с перемежающимся отрицательным давлением был классический аппарат "железные легкие". Модели, которые используются в настоящее время, включают торакоабдоминальную кирасу, обертываемый пояс или жилет на молнии. Преимущество этих респираторов состоит в том, что больной может получать вентиляционную поддержку без введения эндотрахеальной трубки. Так как большинство респираторов с перемежающимся отрицательным давлением действует как модели с переключением по давлению, им свойственны все недостатки, которые характеризуют такие аппараты (например, неспособность обеспечить постоянный дыхательный объем, когда механика дыхания больного характеризуется высоким сопротивлением расширению грудной клетки и легких). Более подробные сведения — в ответах на соответствующие вопросы.
Кроме головы.
631Объясните использование респиратора с кирасой.
□ Подход к вентиляции с перемежающимся отрицательным давлением был изменен с введением респиратора с кирасой. Такой аппарат состоит из твердого основания, размещаемого вокруг реберной клетки, и шланга, соединяющего полость между основанием и грудной клеткой пациента с электрическим насосом, который периодически включается. Кирасу чаще всего применяют у больных с кифосколиозом и дыхательной недостаточностью, особенно во время сна. Однако многие такие пациенты предпочитают подключение вентиляции через носовую маску или даже постоянную трахеостому и небольшой, рассчитанный для работы на дому, аппарат ИВЛ с перемежающимся положительным давлением. Точная подгонка основания к стенкам грудной клетки может быть затруднительной, особенно у пациентов с мышечно-скелетной деформацией, и приходится прибегать к изготовлению специальной кирасы. Другие проблемы таких аппаратов включают ненадежное создание перемежающегося отрицательного давления, трудности наладки потока на вдохе и раздражение кожи, возникающее из-за плохой герметизации.