Марини. Медицина критических ситуаций

171

симости, однако единого мнения относительно абсолютных величин РаСО2 и рН, которые требуют респираторной поддержки, фактически нет; они явно зависят от определенных клинических условий.

Действительно, после того как была выполнена интубация, можно допустить пред- намеренное и значительное отклонение рН и РаСО2 от нормального диапазона, чтобы из- бежать высоких давлений вентиляции дыхательных объемов, которые могут привести к повреждению легких.

Эта стратегия — "допустимая гиперкапния" — теперь рассматривается как составная часть подхода, защищающего легкие при неотложном лечении серьезной астмы и острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС; см. главу 24 "Недостаточность оксигенации").

Для неинтубированного пациента рН — в целом лучший, чем РаСО2, индикатор по- требности в респираторной поддержке.

Гиперкапния сама по себе не должна вызывать агрессивное вмешательство, если рН остается приемлемым, а пациент продолжает находиться в состоянии бодрствования, осо- бенно если СО2 постоянно поддерживается и РаСО2 увеличивается медленно.

Многие больные требуют респираторной поддержки, несмотря на соответствие уровня альвеолярной вентиляции нормальному метаболизму в покое.

Например, у пациентов с метаболическим ацидозом, нервно-мышечной слабостью или обструкцией потоку воздуха РаСО2 может снизиться до 40 мм рт. ст. или меньше, но этого недостаточно, чтобы предотвратить ацидемию.

Физиологические последствия измененного рН все еще обсуждаются, но ясно, что они зависят от основного патологического процесса.

Однако если рН быстро не восстановить более простыми средствами, его устойчи- вое значение выше 7,65 или ниже 7,10 часто считается достаточно опасным само по себе и требует устранения искусственной вентиляцией легких и седацией (при необходимости с миорелаксантами).

В пределах этого диапазона порог начала ИВЛ меняется в зависимости от клини- ческого состояния.

Например, страдающий астмой больной, который находится в сопорозном состоянии и борется за каждый вдох, может поддерживать нормальный рН только короткое вре- мя до наступления остановки дыхания, в то время у контактного пациента в сознании с хроническим нарушением центральной регуляции дыхания рН может упасть до 7,25 или ниже, после чего происходит восстановление без последствий при интенсивном примене- нии бронходилататоров, стероидов и кислорода.

В менее очевидных ситуациях решение о начале ИВЛ должно быть обосновано тен- денциями измерения рН, газов артериальной крови, психического статуса, одышки, ге- модинамической стабильности и реакции на терапию.

Продолжающаяся потребность в респираторной поддержке должна тщательно и не- однократно оцениваться (см. главу 10 "Прекращение искусственной вентиляции легких").

Упомянем одну конкретную ситуацию: больного без сознания, который гипервенти- лируется (установлена слишком высокая опорная1 частота), часто ошибочно принимают за пациента с отсутствующим дыханием.

Различие, вообще говоря, можно выявить, если на несколько минут прервать аппа- ратную поддержку.

Во время искусственно-вспомогательной вентиляции больного, находящегося под тщательным контролем ЭКГ и оксиметрии, сначала устанавливают FiO2 = 1,0 приблизи- тельно на пять дыханий, чтобы предотвратить гипоксемию во время периода апноэ.

Опорную частоту аппарата ИВЛ затем уменьшают до очень низкого уровня на 1—3 мин, тщательно наблюдая за признаками самостоятельного дыхания пациента (например, по кривым давления или потока газа), гипоксемии или аритмии.

172

До и после такой оценки также следует проверить среднее давление в дыхательных путях, потому что сопутствующее падение VE будет сопровождаться его снижением, по- тенциально улучшая оксигенацию и увеличивая сердечный выброс.

НЕАДЕКВАТНАЯ ОКСИГЕНАЦИЯ

Артериальная оксигенация — результат сложных взаимодействий между системной потребностью в кислороде, адекватностью сердечнососудистой системы и эффективно- стью обмена кислорода в легких.

Улучшение сердечно-сосудистых характеристик и уменьшение потребления О2 (бла- годаря устранению лихорадки, волнения, боли и т. д.) может значительно улучшить ба- ланс между доставкой и потреблением.

Обмену кислорода в легких можно способствовать, увеличивая FiO2, используя ПДКВ или изменяя режим вентиляции с тем, чтобы увеличить среднее давление в дыха- тельных путях (и, следовательно, среднее альвеолярное давление) и средний размер лег- ких (см. главу 5 "Респираторный мониторинг").

1 Опорной называют частоту, поддерживаемую респиратором в режиме искусственно-вспомо- гательной вентиляции, когда дыхательные усилия пациента отсутствуют или прекратились. Именно этот режим авторы рассматривают здесь и далее как основной (Примеч. пер.).

При отсутствии интубации, когда кислород подводится больным через маски или но- совые канюли, FiO2 повышают, как правило, незначительно.

Управляемая терапия с умеренной концентрацией кислорода лучше обеспечивается у неинтубированных пациентов хорошо подогнанной инжекционной маской, которая мо- жет быть отрегулирована таким образом, чтобы можно было менять вдыхаемый поток с минимальными изменениями FiO2.

Без интубации трахеи подача газа с высоким FiO2 может быть достигнута только с помощью нереверсивной маски, которая промывается большим потоком чистого О2.

К сожалению, кроме риска кислородной токсичности, эти маски имеют тот недоста- ток, что их приходится часто смещать или удалять для приема пищи или откашливания мокроты.

Интубация облегчает применение ПДКВ и СДППД, необходимых, чтобы предотвра- тить токсическое действие кислорода, и позволяет удалять секрет из дыхательных путей.

Положительное давление в дыхательных путях (неинвазивная вентиляция или СДППД) можно применять у самостоятельно дышащих неинтубированных пациентов.

Однако при применении этого метода длительное время он иногда переносится пло- хо, особенно неконтактными больными со спутанным сознанием и пациентами с неста- бильной гемодинамикой, которым требуется высокое давление в маске (свыше 15 см вод. ст. — см. ниже раздел "Неинвазивная вентиляция").

При скапливающемся секрете этот метод также не подходит. Кроме того, у больных

в сопорозном или коматозном состоянии с незащищенными дыхательными путями его необходимо использовать чрезвычайно осторожно.

Постоянно положительное давление в дыхательных путях лучше переносится при низком уровне (менее 7,5 см вод. ст.) до 48 ч с периодическими перерывами, позволяю- щими уменьшить давление маски на лицо.

ЧРЕЗМЕРНАЯ РАБОТА ДЫХАНИЯ

Общий смысл респираторной помощи состоит в том, чтобы усилить дыхательную мощность.

Как указано в другом месте этой книги, дыхательные мышцы не могут неограничен- но долго выдерживать перемежающееся давление выше 40—50% от максимального изо- метрического давления.

173

Требования к инспираторному давлению повышаются с ростом минутной вентиля- ции и сопротивления дыханию; нарушение центральной регуляции дыхания или снижение мышечной силы уменьшают вентиляционные способность и резерв.

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ ПОДДЕРЖКА

Хотя в норме работа, расходуемая на спокойное дыхание, невелика, в периоды фи- зиологического напряжения потребность системы органов дыхания в О2 составляет очень высокий процент от общего потребления кислорода организмом (VO2) (рис.7.2).

Животные при циркуляторном шоке, которым в условиях эксперимента проводили ИВЛ, оставались в живых дольше, чем самостоятельно дышащие особи.

Более того, замечено, что у больных с комбинированными кардиореспираторными заболеваниями после отмены респираторной поддержки больше страдает кровообраще- ние, чем дыхание.

Рис. 7.2. Влияние вентиляционной поддержки на адекватность перфузии и потребление кислорода дыхательными мышцами. Затраты работы на самостоятельное дыхание и увеличенную постнагрузку левого желудочка часто вносят заметный вклад в анаэробиоз и продукцию молочной кислоты во время циркуля- торного шока (слева). Лучший баланс между доставкой и потреблением кислорода может быть достигнут, если проводится ИВЛ, что высвобождает необходимый кислород для других органов и систем. И наоборот,

повышение сердечного выброса в условиях шока повышает доставку кислорода к утомленным дыхательным мышцам, улучшая их снабжение кислородом и выносливость (справа).

Такие наблюдения демонстрируют, насколько важно уменьшать вентиляционную потребность в О2 во время сердечной недостаточности или ишемии, чтобы сбалансировать потребность в кислороде и доставку его миокарду и(или) переадресовать диафрагмальный кровоток другим лишенным О2 жизненно важным органам.

Более того, сокращение дыхательных усилий может улучшать постнагрузку левого желудочка (см. главу 1 "Гемодинамика").

Поэтому при наличии у больного нарушений сердечного выброса врач должен как можно быстрее принять меры, чтобы уменьшить чрезмерную работу дыхания.

Большинство пациентов, нуждающихся для оксигенации в интубации и положитель- ном давлении в конце выдоха (СДППД или ПДКВ), также расходуют значительную энер- гию для удовлетворения вентиляционных потребностей.

При состоянии средней тяжести можно применять неинвазивную вентиляцию или только СДППД, однако в этих случаях сказывается утомление, если только потребность в кислороде существенно не уменьшится, что часто приводит к необходимости седации, миорелаксации или более высокого давления, чем можно обеспечить неинвазивно.

Поэтому большинство врачей в начальном периоде прибегают к ИВЛ.

ВЫБОР МЕТОДА ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ ТИПЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ Отрицательное или положительное давление

Чтобы осуществить вентиляцию, в легких необходимо периодически создавать раз- ность давлений.

Эта разность может быть получена путем создания отрицательного давления в плев- ральной полости, с помощью положительного давления на входе в дыхательные пути или комбинацией обоих способов.

Для выполнения аппаратом дыхательных циклов врач должен задать их минималь- ную частоту, продолжительность фазы вдоха и, в зависимости от выбранного режима ра- боты, давление, которое будет создано, или дыхательный объем, который будет введен.

Известны респираторы, в которых применяется отрицательное давление (например, "боксовые" или с кирассами), однако они представляют исторический интерес и потенци-

174

ально могут использоваться только в единичных случаях, так как редко соответствуют со- временным требованиям при лечении острых состояний.

Эти устройства обладают большой мощностью, но не отличаются гибкостью (обыч- но не реагируют на дыхательные усилия пациента), и поэтому их трудно применять в тех случаях, когда у пациента есть одышка или тяжелое заболевание легких.

Кроме того, они затрудняют уход за больным. Такие аппараты далее обсуждаться не будут.

В последние годы появились мощные установки, которые в дополнение к созданию фазовых колебаний давления позволяют увеличить остаточный объем легких, поддержи- вая отрицательное начальное давление.

Они также могут обеспечивать вибрацию стенок грудной клетки и воздушного стол- ба, чтобы улучшить газообмен и удаление секрета.

После усовершенствования такие аппараты могут найти широкое применение в от- делениях интенсивной терапии, что дает возможность отказаться от интубации, облегчить

Удаление секрета или обеспечивать временную поддержку после экстубации.

Вентиляция с положительным давлением

Вдувание газа под положительным давлением может быть выполнено аппаратами, которые управляются одним из двух факторов, определяющих мощность вентиляции, — давлением или потоком газа и прекращают вдувание в соответствии с достижением пре- дельного значения давления, потока, объема или времени.

Однако формами изменения и потока, и давления невозможно управлять одновре- менно, поскольку давление изменяется как функция потока и полного сопротивления ды- ханию, которое определяется естественными параметрами сопротивления дыхательных путей и растяжимости легких.

Вто время как более старые респираторы предлагали только единственный контроль

иединственный критерий переключения, аппараты ИВЛ с положительным давлением са-

мого последнего поколения позволяют врачу свободно выбирать среди многочисленных возможностей.

Вентиляция с переключением по давлению.

Респираторы с переключением по давлению в основном вытеснены более совершен- ными устройствами, но некоторые из них все еще находят применение, особенно в эконо- мически отсталых регионах или в развивающихся странах.

В самой простой форме аппараты с переключением по давлению (с ограниченным давлением)1 позволяют газу течь непрерывно, пока не будет достигнут установленный предел давления.

Источник газа под давлением — это все, что требуется для работы многих из этих аппаратов, ставших, таким образом, независимыми от электроснабжения.

1 Давление можно ограничивать и в аппаратах с другими типами переключения (Примеч. пер.).

Небольшой размер, портативность и низкая цена делают эти аппараты удобными для применения в транспорте и для респираторной терапии, где они могут использоваться с целью прерывистой подачи аэрозолей или обеспечения глубокого дыхания (дыхания с пе- ремежающимся положительным давлением — ДППД).

Однако большинство аппаратов ИВЛ с переключением по давлению имеет ограни- ченные мощность и возможность создания потока, и поскольку они лимитируют давле- ние, подаваемый дыхательный объем (VT) меняется вследствие изменений сопротивления дыхательных путей, растяжимости органов дыхания и мышечного усилия.

Таким образом, они, как правило, не могут поддерживать адекватную вентиляцию у тех больных, которые подвержены внезапным изменениям сопротивления дыхательных

175

путей или растяжимости грудной полости, если VT непрерывно не контролируется, а пре- дел давления не регулируют достаточно часто, чтобы поддержать приблизительно по- стоянный выдыхаемый объем.

Не стоит прибегать к аппаратам ИВЛ с переключением по давлению для поддержки пациентов с декомпенсированной астмой или хроническим обструктивным заболеванием легких, потому что изменения положения тела, накопление секрета в дыхательных путях, бронхоспазм, динамическое перераздувание легких или повышение мышечного тонуса могут повлиять на VT.

Кроме того, многие респираторы с ограничением давления нельзя применять у боль- ных с жесткими легкими и высокими вентиляционными требованиями, так как присущие таким аппаратам характеристики ограничивают поток газа, который может быть подан при требуемом давлении.

По данным причинам использование в стационаре аппаратов с переключением по давлению в настоящее время ограничено (для взрослых) применением для ДППД (глубо- кое дыхание и введение бронхолитического средства) и, реже, продолжительной под- держкой больных в коматозном состоянии со стабильной и относительно нормальной ме- ханикой дыхания.

Даже в этом случае преждевременное ограничение давления (с недостаточным по- данным объемом) встречается очень часто у возбужденных или гипервентилированных пациентов, которые пытаются выдохнуть преждевременно.

По этой причине ДППД нельзя применять у больных, не способных к сотрудни- честву.

Вентиляция с заданным давлением (ориентированная на давление).

Описанные выше респираторы с малой мощностью и переключением по давлению необходимо отличать от современных респираторов с высокой производительностью, ко- торые обеспечивают режимы вентиляции с заданным давлением (ориентированные на давление).

Такие режимы, называемые "вентиляция с управляемым давлением" и "поддержка давлением", можно использовать для полной или частичной респираторной поддержки.

После начала дыхательного цикла эти способы поддерживают нужную величину давления на входе в дыхательные пути, пока не будут достигнуты заданные значения вре- мени (управляемое давление) или потока (поддержка давлением) (рис.7.3).

Максимальное давление управляется, но дыхательный объем является сложной функцией приложенного давления и скорости его приближения к заданной величине, дос- тупного для вдоха времени и полного сопротивления дыханию (растяжимость, сопротив- ление вдоху и выдоху и аутоПДКВ).

Управляемое давление, переключение по времени

Поток

176

Управляемый поток, переключение по объему

Постоянный поток Замедляющийся поток

Рис. 7.3. Кривые давления (Paw) и потока газа в дыхательных путях во время ИВЛ с управляемым дав- лением и переключением по времени и во время ИВЛ с управляемым потоком (постоянным и замедляю- щимся) и переключением по объему.

Создавая большой поток, вентиляция с управляемым давлением хорошо компенси-

рует небольшие утечки воздуха и поэтому весьма соответствует условиям применения с негерметичным контуром или с не раздутой манжетой эндотрахеальных трубок, как это встречается у новорожденных пациентов или у детей.

Из-за практически неограниченной способности подавать поток и снижающейся скорости инспираторного потока ориентированная на давление вентиляция также целесо- образна для самостоятельно дышащих пациентов с потребностью в высокой скорости по- тока на вдохе, эта потребность обычно достигает максимума в начале дыхательного цик- ла.

Замедляющаяся форма потока также улучшает распределение газа в легких с неод- нородными механическими свойствами (сильно отличающимися постоянными времени).

ИВЛ с управляемым давлением ограничивает воздействие на легкие высокого давле- ния, уменьшает опасность баротравмы, а также может принести пользу при вентиляции взрослых пациентов, дыхательные пути которых невозможно полностью герметизировать (например, из-за бронхоплеврального свища).

Управляемая потоком вентиляция с переключением по объему.

Много лет такая вентиляция была методом выбора для взрослых пациентов. Потоком можно управлять, выбирая форму кривой его скорости и регулируя пико-

вую величину потока или же выбирая форму кривой скорости и устанавливая комбина- цию дыхательного объема и длительности вдоха.

Контроль дыхательного объема обеспечивает определенный более низкий предел минутной вентиляции, но требуемое давление меняется в широких пределах в зависимо- сти от сопротивления дыханию (рис.7.3).

Кроме того, выбранная скорость потока не может гибко реагировать — увеличивать- ся или уменьшаться — по потребности пациента.

Различия между вентиляцией, ориентированной на давление и ориентированной на объем

После того как было принято решение начать искусственную вентиляцию легких, врач должен решить, что следует применить, — ИВЛ. с управляемым давлением или ИВЛ с переключением по объему.

Для пациента, состояние которого хорошо контролируется, вентиляция, ори- ентированная на давление, и вентиляция, ориентированная на объем, могут применяться с фактически идентичными результатами.

При любом из этих методов должны быть установлены значения FiO2, ПДКВ и опор- ной частоты. Если используется управление давлением, нужно задать конечное давление

178

Способы ИВЛ с регулируемым объемом обеспечивают заданный дыхательный (или минутный) объем, если не превышено установленное предельное давление.

Главные преимущества этих методов — способность подавать постоянные ды- хательные объемы (если отсутствует утечка газа), гибкость регулирования потока и объе- ма и достаточная мощность для вентиляции пациентов в трудных случаях.

Все респираторы, используемые в настоящее время для длительной респираторной поддержки взрослых пациентов, в качестве одной из главных функций имеют переключе- ние по объему.

При всех своих преимуществах, важных при лечении острых случаев, данный способ не свободен от существенных недостатков.

Вентиляция не может быть эффективной и постоянной в отсутствие хорошей герме- тичности всего дыхательного контура.

Кроме того, после установления скорости потока длительность вдувания полностью определяется аппаратом и нечувствительна к естественному ритму дыхания пациента.

Однако наиболее важно то, что введение желательного дыхательного объема может вызвать чрезмерное альвеолярное давление.

СТАНДАРТНЫЕ РЕЖИМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ДАВЛЕНИЕМ

Управляемая искусственная вентиляция легких

При выключенной чувствительности триггера во время управляемой ИВЛ аппарат обеспечивает установленное число дыханий в минуту и совершенно не способен изменить частоту под влиянием дыхательных усилий пациента.

Этот "замкнутый" способ требует постоянной бдительности, чтобы соответственно приспосабливать аппарат к изменениям в дыхательных потребностях, и используется только для ситуаций, в которых необходимо полное управление рН и(или) РаСО2.

Большинству больных для обеспечения комфорта и исключения дыхательных уси- лий требуются седативные средства.

Вэтих условиях дополнительные преимущества при аналогичных возможностях имеет искусственно-вспомогательная вентиляция легких.

Искусственно-вспомогательная вентиляция легких Во время искусственно-вспомогательной вентиляции (или вспомогательной венти-

ляции легких — ВВЛ) каждый вдох начинается с инспираторной попытки больного и поддерживается респиратором, который "подхватывает" вдох, вводя в легкие заданный объем или создавая в них заданное давление (рис.7.4).

Чувствительность к усилию вдоха может быть отрегулирована так, чтобы для начала

аппаратного вдоха требовалось меньшее или большее отрицательное отклонение давления от его уровня в конце выдоха.

Вкачестве альтернативы во многих из аппаратов самого последнего поколения при- меняется переключение на вдох и начало цикла, когда во время выдоха в линии выдоха дыхательного контура выявляется снижение потока по отношению к потоку в линии вдо- ха.

Оба способа могут быть эффективными.

Как механизм безопасности "опорную" частоту устанавливают так, что если пациент

не начал дыхание в пределах определенного этой частотой числа секунд, аппарат начи- нает дыхательный цикл автоматически.

Опорная частота устанавливается на достаточно высоком уровне, чтобы алкалоз "притупил" центральный стимул дыхания и ограничил усилия пациента дышать при "ап- нойном пороге" РаСО2. (Для бодрствующих пациентов в норме этот порог обычно дости- гается, когда РаСО2 резко снижается до 28— 32 мм рт. ст.; он может быть еще выше во время сна.)

180

Этот режим также ценен для снижения работы, затрачиваемой на преодоление со-

противления самостоятельному вдоху через эндотрахеальную трубку во время СДППД или СППВЛ.

Уровень поддержки давлением должен быть отрегулирован так, чтобы обеспечивать адекватный дыхательный объем при приемлемой частоте (менее 30 в минуту).

Теоретически ВПД должна поддерживать достаточную мощность для полного ис- ключения работы дыхания, если уровень ВПД равен требуемому среднему давлению вдо-

ха (Preq) или превышает его.

У обычного пациента с умеренной частотой дыхания Preq весьма невелико и редко превышает 5 см вод. ст. У больных, которым показано отключить ИВЛ, VE обычно состав-

ляет 10 л/мин или меньше, a Preq не превышает 10—15 см вод. ст.

Таким образом, становится ясно, почему процесс отключения идет гладко, пока не будет достигнута некая довольно низкая пороговая величина ВПД, дальнейшее снижение которой провоцирует внезапное ухудшение состояния.

Когда ВПД больше Prcq, пациент совершает небольшую работу, но зато регулирует объем и частоту дыхания, чтобы минимизировать дыхательное усилие.

Проблемы

Вентиляция с поддержкой давлением требует, чтобы дыхательный цикл был ини- циирован пациентом, и не может сама приспосабливаться к изменениям в раздувании грудной клетки.

Поэтому ВПД — не идеальный метод для пациентов с нестабильной центральной ре- гуляцией дыхания или значительно меняющимся сопротивлением (например, при брон- хоспазме, обильной секреции или изменениях аутоПДКВ).

Кроме того, когда вентиляционные требования возрастают, способность большинст- ва респираторов обеспечить истинную прямоугольную форму кривой давления в дыха- тельных путях ухудшается, поэтому среднее давление во время вдоха и дыхательный объ- ем, создающиеся при ВПД, бывают чувствительны к частоте.

РЕГУЛИРОВКА ПАРАМЕТРОВ РЕСПИРАТОРА (Табл.7.3) Дыхательный контур аппарата

ТАБЛИЦА 7.3

РЕГУЛИРОВКА РЕСПИРАТОРА

Способ вентиляции Опорная частота ПДКВ

FiO2

Скорость вдувания и форма ее кривой Конечное давление вдоха (при управляемом давлении) Дыхательный объем (при управлении по объему) Сигнализация:

Апноэ

Снижение VT и(или) S/E на выдохе

Снижение давления в конце вдоха Максимальное пиковое давление в дыхательных путях

Когда сжатый газ подается, минуя верхние дыхательные пути, он должен быть со- грет и увлажнен, прежде чем попадает в трахею.

При умеренных вентиляционных потребностях и минимальной секреции дыхатель- ных путей (например, в послеоперационном периоде) применяют одноразовые тепло- и влагообменники низкого сопротивления — "искусственный нос").