Основные различия между спонтанным дыханием и искусственной вентиляцией легких
Прежде всего совершенно очевидны различные источники движущейся силы. Это обстоятельство имеет далеко идущие последствия. При спонтанном дыхании объем вентиляции, адекватный потребностям газообмена, устанавливается тонким механизмом регуляции, заложенным в дыхательном центре, который в соответствии с запросами организма направляет деятельность дыхательных мышц. Цель этой деятельности — поддержание газового гомеостаза, т.е. необходимого и нормального уровня кислорода и углекислого газа в крови.
В отличие от этого ИВЛ предполагает внешний контроль за объемом вентиляции и в конечном счете за гозообменом со стороны анестезиолога, который должен, образно говоря, стать «искусственным дыхательным центром» больного. В этом кроется источник серьезных трудностей, на преодоление которых и направлен рациональный выбор методики ИВЛ. В условиях анестезии на дыхание, помимо газообмена, возлагается еще одна задача — насыщение мпгяишмя и пктоление на него анестегика Вполне понятно, что, осуществляя ИВЛ, анестезиолог должен помнить об этом обстоятельстве и знать зависимость между объемом вентиляции и поступлением или выделением наркотизирующих веществ.
Следует также иметь в виду, что анестетики и другие фармакологические и технические средства, применяемые в процессе анестезии, могут существенно влиять на такие физиологические факторы, как мертвое пространство, податливость и сопротивление дыхательных путей, что в свою очередь отражается на параметрах ИВЛ.
Однако перечисленными факторами отнюдь не исчерпываются различия между спонтанной вентиляцией и ИВЛ во время анестезии. Иной источник движущей силы при ИВЛ определяет еще одно и, пожалуй, основное различие — величину и направленность сдвигов давления, что играет большую роль в возникновении нежелательных эффектов, сопровождающих замену спонтанного дыхания искусственным.
Как при естественной, так и при искусственной вентиляции легких поступление воздуха (или наркотической смеси) в легкие и выделение его из легких обусловлены разницей давлений. В обычных условиях дыхательные мышцы увеличивают размер грудной клетки, давление в легких уменьшается и в них поступает определенный объем воздуха. Возникающая разница давлений обычно невелика и достигает 0,1—0,2 кПа (1—2 см вод. ст.). Поскольку давление «во рту» равно атмосферному, альвеолярное давление становится ниже атмосферного на указанную величину. После того как вдох заканчивается, давление в альвеолах снова повышается до атмосферного. Во время выдоха давление в альвеолах вновь изменяется: оно превышает атмосферное на несколько сантиметров водяного столба и снова снижается до атмосферного в конце выдоха.
Принципиально иные условия создаются при ИВЛ, в частности при ВППД. Во время вдоха, когда в легкие поступает, допустим, 800 мл газа, при податливости, равной 0,5 л/кПа (0,05 л/см вод. ст.), альвеолярное давление составит 1,6 к Па (16 см вод. ст.). К концу выдоха оно понизится до атмосферного.
Разница между двумя типами вентиляции закономерно отражается и на сдвигах внутриплеврального давления. При спонтанном дыхании внутриплевральное давление, равное в конце выдоха —0,5 кПа (—5 см вод. ст.), к концу вдоха снижается до —1 кПа ( — 10 см) и вновь повышается до —0,5 кПа (—5 см вод. ст.) во время выдоха. В процессе ИВЛ (при тех же условиях) вну-триплевральное давление растет во время вдоха от —0,5 до +0,3 кПа (от —5 до +3 см вод. ст.), снижаясь до —0,5 кПа (—5 см вод. ст.) к концу выдоха.
Итак, в условиях спонтанной вентиляции и альвеолярное, и внутриплевральное давление во время вдоха наименьшее, а во время выдоха наибольшее. ИВЛ характеризуется обратным соотношением. Это обстоятельство создает предпосылки для проявления побочных и вредных эффектов ИВЛ.
В обычных условиях дыхательные движения и соответствующие колебания давления в грудной клетке служат дополнительным механизмом, способствующим притоку крови к сердцу и обеспечивающим необходимый сердечный выброс (так называемая дыхательная помпа). Изменения величины и направленности сдвигов давления во время ИВЛ в большей или меньшей степени выводят этот механизм из строя, что и обусловливает нежелательный циркулярный эффект.
Рассмотренные нами факты свидетельствуют о том, что спонтанное дыхание исполняет две основные функции: обеспечение газообмена и роль «дыхательной помпы», или вспомогательного механизма кровообращения В условиях ИВЛ сохраняется функция поддержания газообмена, которая при проведении анестезии одновременно обеспечивает насыщение организма анестетиком и его выведение. Зато полностью выпадает чрезвычайно важная функция присасывающего действия грудной клетки. Более того, в определенных условиях ИВЛ способна препятствовать нормальному механизму кровообращения.