Гиперкапническая форма острой дыхательной недостаточности

Гиперкапническая форма острой дыхательной недостаточности развивается при нарушении легочной вентиляции, когда повышение РаС0₂ невозможно ком­пенсировать за счет увеличения альвеолярной вентиляции.

Гиповентиляция является наиболее частой причиной гиперкапнии. Для этой формы острой дыхательной недостаточности характерно возрастание РаС0₂ выше 50 мм рт. ст. и снижение Ра0₂ ниже 80 мм рт. ст. при дыхании атмосферным воз­духом над уровнем моря.

Гиперкапния приводит к развитию респираторного ацидоза, нарушению дис­социации оксигемоглобина, увеличению уровня катехоламинов в крови. Повыше­ние РаС0₂ не сопровождается цианозом, если при этом отсутствует гипоксемия.

Причинами альвеолярной гиповентиляции, вызывающими развитие гиперкапнической формы острой дыхательной недостаточности, могут быть наруше­ние функции дыхательного центра и проведения импульсов, генерирующихся в дыхательном центре, к дыхательным мышцам, нарушение функции самих дыха­тельных мышц. 

Гипоксемическая форма острой дыхательной недостаточности

Гипоксемическая (легочная) форма острой дыхательной недостаточности воз­никает в результате нарушения газообмена в легких. Причиной нарушения газо­обмена является или расстройство диффузии газов через альвеолокапиллярную мембрану, или нарушение соотношения вентиляция/перфузия в легких, чаше всего при шунтировании крови в легких. Главным симптомом является гипоксемия. Гиперкапния при такой форме дыхательной недостаточности может и не возникнуть, поскольку при этих формах нарушения газообмена обеспечивается эффективная компенсация элиминации диоксида углерода (в отличие от гиперкапнической формы острой дыхательной недостаточности). Нарушение диффу­зии и шунтирование можно дифференцировать клинически: при нарушении диффузии эффективной будет оксигенотерапия, а при шунтировании оксигенотерапия лишь незначительно повысит Ра0₂.

Нарушение диффузии, как уже было сказано выше, в качестве основной при­чины расстройства газообмена возникает редко, главным образом при отеке лег­ких, хотя оно развивается и при легочной недостаточности другой этиологии, например в очаге пневмонии, но не играет решающей роли в развитии гипоксемии.

Основными клиническими состояниями, приводящими к легочной недоста­точности в результате увеличения шунтирования, являются пневмония и острый респираторный дистресс-синдром. 

Оксигенотерапия

Кислород — это газ, наиболее широко применяемый в медицинской практи­ке. Но к кислороду нужно относиться как к лекарственному препарату, который наряду с пользой может принести и вред.

Основная цель оксигенотерапии — коррекция альвеолярной и тканевой ги­поксии с достижением целевых значений насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (сатурации) > 93 % и (или) Ра0₂ > 70—80 мм рт. ст.

В современных протоколах оказания помощи пациентам в критическом со­стоянии оксигенотерапии уделяется крайне мало внимания.Показаниями к ок­сигенотерапии, согласно рекомендациям Американской ассоциации по респира­торной поддержке (American Association for Respiratory Саге) являются:

• гипоксемия (Ра0₂ < 60 мм рт. ст. или сатурация < 93%);

• острое состояние в случае предположения наличия гипоксемии;

• тяжелая травма;

• острый инфаркт миокарда;

• оперативное вмешательство.

Кроме указанных состояний показаниями для проведения оксигенотерагши также считается ранний послеоперационный период, дыхательная недостаточ­ность, шок, сепсис, отравление угарным газом, отравление опиатами и средства­ми, угнетающими дыхательный центр, анемия тяжелой степени и т. п.

Доказано, что оксигенотерапия в послеоперационный период способствует снижению частоты ишемических осложнений в сердечно-сосудистой системе, тошноты и рвоты, а также препятствует возникновению инфекционных осложне­ний.

Для проведения оксигенотерапии используют кислородные маски. В зависимо­сти от того, полностью или частично они обеспечивают вентиляционные потреб­ности пациента, выделяют два типа масок:

1. маски низкого потока, к которым относятся назальные канюли, маски Хад­сона и маски с мешком-резервуаром;

2. маски высокого потока — маски Вентури.

В оксигенотерапии наиболее широко применяются назальные катетеры и ка­нюли. Поток кислорода, проходящий через них, как правило, не превышает 4 л/мин. Это обеспечивает концентрацию кислорода во вдыхаемой смеси около 35%. Более высокий поток кислорода применяется редко, так как это приводит к дискомфорту пациента.

Маска Хадсона (маска средней концентрации) представляют собой обычную лицевую маску. При оксигенотерапии с применением такой маски при потоке кислорода 10—15 л/мин можно достичь 50 % концентрации кислорода во вды­хаемой смеси. Маска Хадсона образует дополнительный резервуар емкостью 100—150 мл, за счет чего можно достичь высшего FiO₂ по сравнению с назальны­ми канюлями и катетерами. Следует отметить, что при подаче низкого потока кислорода происходит значительная рециркуляция С0₂, что приводит к гиперкапнии. А это означает, что при необходимости подачи потока кислорода менее 5 л/мин для оксигенотерапии следует использовать назальные канюли или кате­теры.

Маски с мешком-резервуаром отличаются от масок Хадсона лишь тем, что имеют мешок-резервуар емкостью от 600 до 1000 мл. Это дает возможность уве­личить концентрацию кислорода во вдыхаемой смеси. При использовании масок такого типа при потоке кислорода 10—15 л/мин можно достичь уровня FiO₂, рав­ного 0,8. Существует два типа масок с мешком-резервуаром: маски с частичной рециркуляцией и без рециркуляции. Принципиальная разница между ними за­ключается в том, что маски с частичной рециркуляцией позволяют экономить кислород: первая треть воздуха (объем мертвого пространства) возвращается в резервуар и используется при следующем вдохе. Такие маски крайне необходимы на этапах оказания догоспитальной помощи и транспортировки пациента, когда резервы кислорода ограничены одним баллоном. При использовании маски без рециркуляции вся смесь, выдыхаемая пациентом, выбрасывается наружу, а каждый вдох состоит из «свежего» кислорода.

Поскольку при использовании лицевых масок невозможно достичь полной герметичности между лицом пациента и маской, необходимо помнить, что обеспечить 100% концентрацию кислорода во вдыхаемой смеси невозможно.

Маски Вентури (маски высокого потока), клапан Вентури (действующий по закону Бернулли) дают возможность увеличить поток газа до уровня, превышаю­щего инспираторный поток пациента (60 л/мин), в результате чего даже измене­ние режима дыхания пациента не измененяют концентрацию кислорода во вды­хаемой смеси. Существует два типа масок Вентури: с фиксированными параме­трами концентрации кислорода (24, 28, 35, 40 и 60%) и с параметрами подачи кислорода, изменяемыми вручную.

Увлажнение кислорода. Как было упомянуто выше, в носоглотке вдыхаемый воздух согревается и почти на 90% увлажняется. Проведение оксигенотерапии сухим кислородом приводит к нарушению функции мукоцилиарной системы (дренирование секрета нижних дыхательных путей и выведение слизи) и задерж­ке в слизи дыхательных путях, что, в свою очередь, вызывает возникновение ателектазов, развитие инфекционных осложнений, таких как бронхит и пневмо­ния.

При выполнении оксигенотерапии необходимо помнить, что продолжитель­ное применение кислорода в высоких концентрациях (> 60 %) и возникающая при этом гипероксемия могут вызывать существенные отрицательные эффекты, а именно: адсорбционное возникновение ателектазов в результате разрушения сур­фактанта и нарушение его синтеза, развитие синдрома острого повреждения лег­ких, разрушение мембран пневмоцитов I и II типа, возникающее под действием свободных кислородных радикалов, образующихся в результате пероксидного окисления липидов. Гипероксемия вызывает рост системного сосудистого сопро­тивления. У пациентов с хроническими неспецифическими заболеваниями лег­ких и хронической дыхательной недостаточностью терапия кислородом в высо­кой концентрации может способствовать возникновению гиперкапнии. Достиже­ние 100% сатурации артериальной крови кислородом, как правило, необязатель­но, а в некоторых случаях может быть даже вредно для пациента с острой дыха­тельной недостаточностью.

Общее правило для оксигенотерапии сформулировано В.Л. Кассилем: «Кон­центрация кислорода должна быть настолько высокой, насколько это необходи­мо для больного, и настолько низкой, насколько это возможно». 

Искусственная вентиляция легких

Первые попытки применить экспираторные методы искусственной вентиля­ции легких осуществил А. Везалий свыше 400 лет тому назад. Лишь в XX в. в связи с прогрессом хирургии, ростом интереса к торакальной хирургии и внедре­нием эндотрахеального наркоза эти методы получили широкое применение в анестезиологии. С начала 1950-х годов вспышка полиомиелита в Дании дала мощный толчок для применения искусственной вентиляции легких в интенсив­ной терапии.

Еще четверть столетия тому назад перевод пациента на продолжительную ис­кусственную вентиляцию легких сопровождался высоким (до 70%) уровнем ле­тальности. Сегодня благодаря разработке современных респираторов, кардиналь­ного пересмотра стратегии респираторной поддержки и применения протективного режима вентиляции, внедрения новых методик интенсивной терапии и ухо­да за пациентами врачам-интенсивистам удалось существенным образом снизить летальность пациентов, находящихся на продолжительной механической венти­ляции легких, а также частоту развития ассоциированных с вентиляцией ослож­нений. В нынешних условиях протезирование функции системы внешнего дыха­ния можно осуществлять в течение месяцев и даже лет.

На сегодня показаниями к переводу пациента на искусственную вентиляцию легких являются симптомы гипоксемии, возникающей в результате нарушения функции центральной нервной системы, тяжелые расстройства сердечно-сосудистой деятельности и т. п. Абсолютными показаниями к переводу на механиче­скую вентиляцию легких являются апноэ и терминальные виды дыхания. Отно­сительные показания к респираторной поддержке приведены в табл. 17.

ТАБЛИЦА 17. Относительные показания к проведению респираторной поддержки (по совокупности некоторых факторов — абсолютные)

Термин «респираторная поддержка» означает комплекс механических меро­приятий, направленных на полное или частичное протезирование функции си­стемы внешнего дыхания. Современное понятие «респираторная поддержка» включает в себя два основных метода — искусственную и вспомогательную вен­тиляцию легких. Искусственной вентиляцией легких называется обеспечение искусственным пу­тем газообмена между смесью газов, подаваемой через респиратор, и альвеоляр­ным газом. Классическим примером искусственной вентиляции легких в случае, когда участие пациента в акте дыхания полностью исключается, является управ­ляемая механическая вентиляция (Controlled mechanical ventilation — CMV).

Основной целью искусственной вентиляции легких в условиях интенсивной терапии является обеспечение адекватного газообмена согласно метаболическим потребностям организма в данный момент и полное освобождение пациента от работы дыхания. В зависимости от причины дыхательной недостаточности задачи искусственной вентиляции легких могут изменяться и расширяться. Так, при остром респираторном дистресс-синдроме целью искусственной вентиляции лег­ких является вовлечение в процес вентиляции ателектазированных альвеол и предотвращение дальнейшего развития микроателектазов. К задачам искусствен­ной вентиляции легких во время интенсивной терапии относятся также разгрузка дыхательных мышц при чрезмерной их нагрузке при обострении хронической обструктивной болезни легких, снижение шунтирования крови справа налево, уменьшение преднагрузки на правые отделы сердца при отеке легких, а также обеспечение стабильности грудной клетки при множественных и/или фрагментированных переломах ребер и грудины.

При выборе режима искусственной вентиляции необходимо учитывать при­чину дыхательной недостаточности, состояние легких и дыхательных путей, сте­пень волемии и гемодинамики больного, а также сопутствующую патологию.

Вспомогательной вентиляцией легких называется механическая поддержка за­данного (или не ниже заданного) объема (дыхательного или минутного) при со­храненном или частично сохраненном дыхании пациента. Различают две основ­ные цели проведения вспомогательной вентиляции легких: обеспечение респира­торной поддержки как самостоятельного компонента лечения дыхательной недо­статочности на разных ее этапах и применение вспомогательной вентиляции легких как переходного режима между искусственной вентиляцией и спонтанным дыханием во время снятия респиратора с лица пациента после продолжительной искусственной вентиляции легких. Задачами вспомогательной вентиляции легких в зависимости от цели выполнения являются снижение энергетической цены ды­хания пациента, коррекция нарушенного газообмена при отсутствии показаний к искусственной вентиляции легких, а также постепенная тренировка гипотрофированных мышц вдоха при переходе к самостоятельному дыханию после продолжительной механической вентиляции с постепенной и дозированной нагрузкой дыхательных мышц и возрастанием работы дыхания.

Общим аспектом искусственной и вспомогательной вентиляции легких явля­ется вмешательство в легочный газообмен, направленное на улучшение оксигена- ции и удаление углекислого газа. Выдох, как при искусственной, так и при вспо­могательной вентиляции легких, должен быть пассивным. Участие в акте выдоха экспираторных мышц крайне нежелательно, оно свидетельствует о неправильном подборе режима вентиляции, что, в свою очередь, приводит к увеличению работы дыхания, утомлению и истощению пациента, а также способствует преждевре­менному экспираторному закрытию дыхательных путей.

Таким образом, искусственная вентиляция легких полностью исключает уча­стие дыхательных мышц в акте дыхания, а вспомогательная вентиляция дает воз­можность мышцам вдоха работать или в начале вдоха, или на протяжении всего вдоха (в зависимости от режима вентиляции), уменьшая таким образом нагрузки на дыхательные мышцы и вместе с тем тренируя их.

На сегодня в мире все еще не существует единой общепринятой классифика­ции режимов искусственной вентиляции легких, и, как справедливо заметил В.Л. Кассиль с соавторами, имеющиеся классификации не противоречат, а до­полняют друг друга. Стремительное развитие и разработка новых режимов меха­нической вентиляции начались с 1980-х годов и длятся до сих пор. В настоящее время фирмы-разработчики респираторов предлагают около 30 разных режимов искусственной вентиляции легких.

Однако некоторые исследователи сходятся во мнении, что за всем многооб­разием предложенных названий часто скрываются очень сходные режимы искус­ственной вентиляции легких. Они предлагают выделить четыре группы режимов, которые на самом деле имеют между собой принципиальные отличия.

I. Управляемая (принудительная) вентиляция легких:

а) управляемая искусственная вентиляция легких (Controlled Mechanical Ventilation) с контролем дыхательного объема. Синонимы: перемежающаяся вен­тиляция под положительным давлением — Intermittent Positive Pressure Ventilation (IPPV); контролируемая вентиляция — Assist/Control (А/С); вентиляция с кон­тролем объема — Volume Control Ventilation (VCV) и ее разновидность — контро­лируемая по объему вентиляция с ограничением пикового давления — Pressure Limited Ventilation (PLV);

б) управляемая по давлению вентиляция (Pressure Control Ventilation — PCV);

в) вентиляция с двухфазным положительным давлением в дыхательных путях (Biphasic Positive Airway Pressure — BIPAP). Синонимы: PCV+; DuoPAP; CPAP; BiLevel.

При выполнении управляемой искусственной вентиляции легких участие па­циента в акте дыхания полностью исключается, всю работу дыхания осуществля­ет аппарат.

II. Принудительно-вспомогательная вентиляция легких:

а) перемежающаяся синхронизированная принудительная вентиляция (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation — SIMV);

б) синхронизированная принудительная вентиляция с управлением по пере­межающемуся давлению (Pressure Control Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation — PSIMV).

При проведении механической вентиляции в принудительно-вспомогательных режимах возможны спонтанные вдохи пациента с их поддержкой потоком или на уровне СРАР, часть же вдохов происходит принудительно, с их управлением по давлению или объему (в зависимости от режима искусственной вентиляции лег­ких). Аппарат выполняет лишь часть работы дыхания.

III. Вспомогательная вентиляция легких:

а) вентиляция с поддержкой давлением (Pressure Support Ventilation — PSV). Синоним: вспомогательное спонтанное дыхание (Assist Spontaneous Breathing — ASB);

б) вентиляция с поддержкой потоком (Flow Assist, Support).

Режимы вспомогательной вентиляции легких направлены на поддержку само­стоятельного дыхания пациента, принудительные аппаратные вдохи полностью исключены, параметры вентиляции выбирает пациент. При проведении искус­ственной вентиляции легких во вспомогательных режимах практически всю работу дыхания выполняет сам пациент.

IV.Адаптивные режимы искусственной вентиляции легких:

а) адаптивная вентиляция по объему (Adaptive Pressure Ventilation — APV) — режим поддерживает заданный дыхательный объем с созданием минимально воз­можного давления в дыхательных путях. Синонимы: AutoFlow, SCMV+, PRVC, W+, VARS;

б) адаптивная поддерживающая вентиляция (Adaptive Support Ventilation — ASV) — режим предназначен для поддержания заданного минутного объема ды­хания с учетом попыток спонтанного дыхания пациента и легочной механики, с поддержкой или контролем давления. Синонимы: AutoMode, Mandatory Minute Ventilation (MMV);

в) адаптивная вспомогательная вентиляция:

• компенсация сопротивления эндотрахеальной или трахеостомической труб­ки (Tube Resistance Compensation — TRC). Синоним: Automatic Tube Compensation (АТС);

• режим пропорциональной поддержки давлением (Proportional Pressure Support — PPS). Синоним: Proportional Assist Ventilation (PAV).

Эти режимы механической вентиляции иногда называются «интеллектуаль­ными». При проведении искусственной вентиляции легких аппарат непрерывно поддерживает обратную связь с пациентом и выбирает определенные параметры вентиляции для достижения поставленной цели.

В Украине, как и в большинстве стран мира, в анестезиологии и интенсивной терапии наибольшее распространение получили методы искусственной вентиля­ции легких, при которых респиратор вводит в дыхательные пути пациента задан­ный объем газовой смеси, и при этом в дыхательных путях и легких образуется положительное давление. После вдувания заданного объема подача газовой смеси прекращается, приоткрывается клапан выдоха и под действием эластической тяги легких и грудной клетки происходит пассивный выдох, в результате чего давле­ние в дыхательных путях снижается. Такой метод искусственной вентиляции лег­ких чаще всего называют «управляемой механической вентиляцией» (Controlled mechanical ventilation) или «контролируемой по объему искусственной вентиля­цией легких» (Volume controlled ventilation). Поскольку давление в дыхательных путях циклически повышается в фазу вдоха и снижается до атмосферного в фазу выдоха. Этот метод механической вентиляции еще называют «искусственной вен­тиляцией легких с перемежающимся положительным давлением» (Intermittent positive pressure ventilation).

В зависимости от конструкции респиратора при проведении традиционной искусственной вентиляции легких можно задавать дыхательный объем или ми­нутный объем дыхания. Частоту дыхания выбирают отдельно, независимо от дру­гих параметров, она является производной отношения минутного объема дыха­ния/дыхательный объем.

При проведении контролируемой по объему искусственной вентиляции лег­ких (Controlled mechanical ventilation) давление в дыхательных путях во время вдоха заданного дыхательного объема зависит от продолжительности вдоха, фор­мы инспираторной кривой, сопротивления дыхательных путей и эластичности легких и грудной стенки.

Параметры искусственной вентиляции легких, такие как минутный объем ды­хания и дыхательный объем, а также FiO₂, выбирают, исходя из показателей газов крови и ощущения «дыхательного комфорта» у пациента. Дыхание обеспечивает­ся через оро- или назотрахеальную интубационную трубку или через трахеостому. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, но главным фактором, определяющим показания к трахеотомии, является прогнозируемый срок искусственной вентиляции легких — если он превышает 5—7 суток, в этом случае применяют трахеостомию.

Большое значение для успешной искусственной вентиляции легких и профи­лактики осложнений имеет адекватный туалет дыхательных путей, для чего систе­матически аспирируют трахеальное содержимое, вливают в дыхательные пути теплый изотонический раствор натрия хлорида, а иногда применяют фибробронхоскопию. Большое значение для обеспечения благоприятного результата также имеет полноценное питание пациента, которое обычно осуществляется через назогастральный зонд.

Важным моментом считается переход пациента на самостоятельное дыхание. Для облегчения такого перехода применяют вспомогательные методы и интел­лектуальные режимы искусственной вентиляции легких. В некоторых клиниках с этой целью с успехом применяется высокочастотная искусственная вентиляция легких на фоне самостоятельного дыхания пациента. 

Конец формы