- •Предисловие
- •Глава 1
- •Легочная вентиляция
- •Распределение газов и крови в легких
- •Диффузия
- •Механика дыхания
- •Недостаточность спонтанного дыхания и показания к искусственной вентиляции легких
- •Вентиляционная недостаточность
- •Чрезмерно высокая работа дыхания
- •Функциональные критерии перехода на искусственную вентиляцию легких [по Noehren, 1976]
- •Глава 2 принципиальные основы искусственной вентиляции легких биомеханика и способы искусственной вентиляции легких
- •Нежелательные эффекты искусственной вентиляции легких
- •Рациональные параметры искусственной вентиляции легких
- •Величины функциональных параметров для исследуемых моделей «легочной патологии»
- •Глава 3
- •Струйный (инжекционный) метод искусственной вентиляции легких
- •Высокочастотная искусственная вентиляция легких
- •Вспомогательная искусственная вентиляция легких
- •Глава 4 принципы построения аппаратов ивл: классификация, структурная схема, генераторы вдоха и выдоха, разделительная емкость
- •Классификация аппаратов ивл
- •Структурная схема аппарата ивл
- •Генераторы вдоха
- •Генераторы выдоха
- •Разделительная емкость
- •Глава 5 принципы построения аппаратов ивл: распределительное устройство, переключающий механизм, различные способы переключения фаз дыхательного цикла распределительное устройство
- •Переключение со вдоха на выдох
- •Переключение с выдоха на вдох
- •Глава 6
- •Привод, управление, измерение, сигнализация, привод
- •Пневматический привод
- •Электропривод
- •Комбинированный привод
- •Затраты мощности в аппарате ивл
- •Организация управления аппаратом
- •Организация управления основными параметрами ивл
- •Измерения режима работы
- •Глава 7 автоматизация искусственной вентиляции легких
- •Моделирование процесса искусственной вентиляции легких
- •Моделирование системы дыхания
- •Автоматизация аппаратов ивл без использования биологической информации
- •Глава 8 кондиционирование вдыхаемой газовой смеси
- •Увлажнение и обогрев вдыхаемой смеси газов
- •Внутреннее (реверсивное) увлажнение и обогрев; влаго- и теплообменники
- •Внешнее увлажнение и обогрев
- •Аэрозольное увлажнение. Аэрозольные распылители-увлажнители дыхательных газовых смесей
- •Ультразвуковые распылители
- •Пневматические распылители
- •Увлажнение водяным паром. Увлажнители-испарители дыхательных газовых смесей
- •Испарители с подогревом
- •Испарители с нестабилизированным подогревом
- •Испарители с термостабилизированным подогревом
- •Глава 9 обзор аппаратов ивл
- •Выпускаемые в ссср аппараты с электроприводом
- •Наиболее распространенные в ссср зарубежные аппараты
- •Глава 10 обеззараживание аппаратов ивл
- •Глава 11
- •Некоторые типичные ошибки при использовании аппаратов ивл
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Роберт Иванович Бурлаков,
- •Юрий Шмулевич Гальперин,
- •Владимир Маркович Юревич
- •Искусственная вентиляция легких
Увлажнение водяным паром. Увлажнители-испарители дыхательных газовых смесей
Искусственное кондиционирование дыхательной газовой смеси, осуществляемое подачей воды в молекулярном состоянии (водяной пар) и одновременным подогревом вдыхаемого газа, считается аналогичным функции естественного увлажнения и обогрева, которую выполняет слизистая оболочка носоглотки, и имеет неоспоримые преимущества перед кондиционированием с помощью аэрозолей [Benveniste, Pedersen, 1976; Green et al., 1976]. При всей очевидной необходимости дополнительного обогрева дыхательной смеси далеко не все увлажнители-испарители имеют специальные подогревающие устройства. В интересах простоты конструкции и снижения стоимости выпускаются увлажнители-испарители без нагревательных устройств.
Испарители без подогрева
Увлажнители без подогрева дают возможность получения «холодного пара». Простейший тип, получивший название «проточный испаритель» («blow over», или «draw over», английских авторов), представляет собой резервуар с водой, над поверхностью которой проходит дыхательная газовая смесь, насыщаясь водяным паром (рис. 32,а).
Между отдельными моделями увлажнителей этого типа нет существенных функциональных различий. Их производительность определяет температура жидкости (чем выше температура, тем больше жидкости преобразуется в молекулярное состояние), температура газовой смеси (чем выше температура, тем больше влагоемкость газа, а следовательно, и абсолютное количество пара, которое может содержаться в газе), поверхность испарения (чем больше контактная поверхность между жидкостью и газом, тем значительнее испарение воды), время контактирования газа с водой (чем выше объемная скорость газа, проходящего через испаритель, тем интенсивнее испарение; это не значит, однако, что концентрация паров воды, содержащихся в единице объема проходящего газа, становится выше).
При исследовании работы проточных испарителей было обнаружено, что при обычных условиях помещения они сообщают дыхательной смеси не более 20% относительной влажности при температуре 37°С, при этом их производительность уменьшается линейно в зависимости от времени работы (из-за потери тепла на испарение, уменьшения уровня воды). Такие испарители даже в сочетании с тепло- и влагообменниками типа «искусственный нос» не могут обеспечить минимально необходимой относительной влажности дыхательной смеси, составляющей 70% при 37°С.
32. Увлажнители проточного (а) и барботажного (б, и) типов (схема). Объяснение в тексте
Незначительного увеличения производительности испарителя можно достичь пропусканием дыхательного газа через жидкость. Такое устройство наиболее часто называют «барботажный испаритель» («blow through humidifier», «bubble system» английских авторов).
На рис. 32, б, в, показан принцип устройства и действия испарителей барботажного типа. Дыхательная газовая смесь проходит по газоподводящему патрубку и выходит через распределитель (1), погруженный в резервуар с жидкостью (2). В одних испарителях распределитель газа выполнен из пористого материала, в Других — в виде перфорированной пластины. Частицы воды небольшого размера уносятся током газа, последний дополнительно насыщается водяным паром. Барботажный испаритель можно рассматривать как переходный к устройствам, генерирующим аэрозоли. Однако количество частиц, увлекаемых потоком, столь незначительно, а диаметр их так велик (более 15 мкм), что такую взвесь нельзя называть аэрозолем.
Некоторые устройства для кислородной терапии, например кислородные ингаляторы фирмы «Дрегер», оснащены в качестве увлажнителей испарителями барботажного типа. Такие же увлажнители применяются в универсальном кислородном ингаляторе «Кислород-У-1» и в централизованных системах подачи кислорода отечественного производства.
Производительность барботажных увлажнителей-испарителей лишь незначительно выше, чем проточных. Они обеспечивают не более 30% относительной влажности при 37°С и считаются непригодными для применения при ИВЛ. Для целей кислородной терапии эти увлажнители должны применяться с известными ограничениями. Из-за значительной потери тепла при испарении температура воды в увлажнителях барботажного типа снижается на 6 — 7°С по сравнению с температурой окружающей среды при потоке кислорода 5 — 6 л/мин. Кислород охлаждается в испарителе и не успевает восстановить температуру по пути к больному из-за высокой линейной скорости потока в газоподводящем шланге небольшой длины и малого диаметра. При введении катетера в трахеальную трубку или, что еще опаснее, в трахеостомическую канюлю возникает локальное значительное высушивание и переохлаждение слизистой оболочки трахеи, чреватое серьезными осложнениями.
По мнению Rugheimer (1969, 1971), применять увлажнители-испарители барботажного типа при кислородной терапии можно в течение короткого времени и при условии, что кислород подается таким способом (через лицевую маску или катетер, введенный в нос на глубину не более 1,5 см), при котором сохраняется кондиционирующая способность носоглотки.
33. Увлажнитель с нестабилизированным подогревом (схема). Объяснение в тексте.