Влияние общей анестезии на паттерны дыхания

Влияние анестезии на дыхание имеет сложный ха­рактер и зависит как от изменения положения тела, так и от вида анестетика. Когда пациент из положения стоя или сидя принимает положение лежа, то роль межреберных мышц в акте дыхания уменьшается и начинает преобладать брюшное дыхание. При переходе из вертикального положе­ния в горизонтальное диафрагма смещается на 4 см краниальнее, что делает ее сокращения более эф­фективными. Аналогично, в положении больного на боку лучше вентилируется нижерасположенное легкое, так как соответствующая ему половина ди­афрагмы находится выше (по отношению к про­дольной оси тела) противоположной (гл. 24).

Вне зависимости от назначаемого анестетика, поверхностная анестезия часто приводит к нару­шению ритма и задержке дыхания. По мере углуб­ления анестезии дыхание нормализуется. При ис­пользовании ингаляционных анестетиков дыхание становится учащенным и поверхностным, тогда как методики, в которых применяется закись азо­та и наркотические анальгетики, наоборот, сопря­жены с медленным и глубоким дыханием.

Интересно отметить, что индукция анестезии активизирует мышцы выдоха, вследствие чего выдох становится активным. По этой причине

при операциях на органах брюшной полости тре­буется выключение самостоятельного дыхания. Может изменяться и активность мышц вдоха. Га-лотан вызывает дозозависимое уменьшение экс­курсии грудной клетки; с углублением анестезии постепенно исчезает активность межреберных мышц. Наряду с постуральными изменениями, относительная сохранность функции диафрагмы способствует преобладанию брюшного типа ды­хания над грудным. При использовании изофлю-рана (< 1 МАК), метогекситала и кетамина пре­обладание брюшного типа дыхания над грудным выражено слабее, чем при применении других анестетиков.

Механика дыхания

Движения легких пассивны и определяются об­щим сопротивлением органов дыхания. Общее со­противление складывается из (1) эластического сопротивления тканей и поверхности "газ-жид­кость" и (2) неэластического сопротивления газо­вому потоку. От первого зависят объем легких и давление в грудной клетке в состоянии покоя (в отсутствие газового потока). Второе представ­ляет собой сопротивление потоку газа и деформа­ции тканей. Работа по преодолению эластического сопротивления аккумулируется в виде потенци­альной энергии, а работа по преодолению неэлас­тического сопротивления превращается в тепло.

!.ЭЛАСТИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Легкие и грудная клетка обладают свойством эластичности. Грудная клетка имеет тенденцию к расширению, а легкие стремятся спасться. Ког­да грудная полость сообщается с атмосферой (открытый пневмоторакс), то ее объем у взрос­лых увеличивается на 1 л. Легкое при пневмото­раксе, напротив, полностью спадается и из него выходит весь газ. Эластическая тяга грудной клетки объясняется наличием структурных ком­понентов, противодействующих деформации, возможно, мышечным тонусом грудной стенки. Эластическая тяга легких возникает благодаря высокому содержанию в них эластиновых воло­кон и, что еще более важно, за счет действия сил поверхностного натяжения на границе "газ-жид­кость" в альвеолах.

Силы поверхностного натяжения

Выстилающая альвеолы поверхность "газ-жид­кость" придает им свойства пузырьков воздуха. Силы поверхностного натяжения стремятся

уменьшить площадь этой поверхности, что спо­собствует спадению (коллапсу) альвеол. Эти силы подчиняются закону Лапласа:

Поверхностное натяжение Давление = 2 х ———————-————————.

Радиус

Давление, рассчитанное по уравнению,— это дав­ление внутри альвеол. Тенденция к коллапсу аль­веол прямо пропорциональна поверхностному на­тяжению и обратно пропорциональна радиусу альвеол. Риск коллапса альвеол возрастает, когда увеличивается поверхностное натяжение или уменьшается размер альвеол. Сурфактант сни­жает поверхностное натяжение. Отметим, что способность сурфактанта снижать поверхностное натяжение прямо пропорциональна его кон­центрации внутри альвеолы. Чем меньше размер альвеолы, тем выше концентрация сурфактанта внутри нее, и тем эффективнее снижается поверх­ностное натяжение. Когда же альвеолы пере­растянуты, то сурфактант становится менее кон­центрированным и поверхностное натяжение

А. Вертикальное положение

возрастает. Конечный эффект состоит в стабили­зации альвеол: маленькие альвеолы защищены от дальнейшего спадения, большие — от чрезмерного перерастяжения.

Растяжимость

В качестве меры эластической тяги обычно исполь­зуют растяжимость, которую в физиологии ды­хания принято обозначать буквой С (от англ. compliance — растяжимость). Растяжимость — час­тное от деления изменения объема на соответству­ющее ему изменение давления. Растяжимость мо­жет быть измерена отдельно для грудной клетки или легких, а также для грудной клетки (С_гк) и легких в целом (С_л) (рис. 22-4). В горизонтальном положении растяжимость грудной клетки умень­шается из-за давления органов брюшной полости на диафрагму. Растяжимость обычно измеряется в статических условиях, т. е. в состоянии равнове­сия. (Динамическая растяжимость, которую изме­ряют на фоне ритмичного дыхания, зависит еще и от сопротивления дыхательных путей.)