Транспорт газов и газообмен при высокочастотной вентиляции легких, страница 2

  Оксигенация прежде всего зависит от двух факторов – концентрации вдыхаемого кислорода (FiO2) и среднего давления в дыхательных путях (МАР). Средне давление при высокочастотной венттляции легких используется для раздувания легких. Благодаря этому открываются спавшиеся альвеолы и увеличивается поверхность для газообмена.

 

Рис.2. Благодаря оптимизации легочного объема при ВЧ ИВЛ не происходит перерастяжения легких (3), ни ателектазирования (1). Поддерживая отимальный легочный объем при минимальном давлении (2), ВЧ ИВЛ позволяет достигать адекватной оксигенации при минимальном давлении.

  Оценить степень тяжести заболевания легких и инвазивность респираторной терапии позволяет индекс оксигенации, который расчитывается по формуле:

OI=(MAPxFiO2 x 100%)/PaO2,

Где OI – индекс оксигенации

МАР – среднее давление в дыхательных путях

FiO2 – фракция вдыхаемого кислорода

PaO2 – парциальное напряжение кислорода в артериальной крови, измеренной постдуктально.

OI > 12 расценивается как проявление тяжелой дыхательной недостаточности. Индекс оксигенации между 25 и 35 свидетельствует о респираторной недостаточности, требующей экстремальной дыхательной поддержки. OI более 40 увеличивает риск летального схода до 80% и является показанием для начала проведения экстракорпоральной мембранной оксигенации.

  Для поддержания необходимой оксигенации используют два различных пути:

·  Стратегия оптимизации легочного объема – применяется при диффузных поражениях легких, среднее давление устанавливается больше, чем при традиционной ИВЛ, FiO2 снижают.

·  Стратегия ограничения легочного объема – применяется при баротравме и синдроме утечки воздуха. Среднее давление меньше, чем при традиционной ИВЛ, FiO2 повышают.

ВЕНТИЛЯЦИЯ

Вентиляция легких определяется объемом воздуха, вдыхаемого в единицу времени. Обычно измеряют минутный объем вентиляции (МОВ):

МОВ = ЧД  ДО

Дыхательный объем при высокочастотной вентиляции легких обычно меньше объема мертвого анатомического пространства:

МОВ = ДОа х ЧДв , а = 1,5-2,2  в = 0,5-1,24

Таким образом во время высокочастотной вентиляции легких МОВ больше зависит от дыхательного объема, чем при «стандартных» режимах ИВЛ. Чаще всего при ВЧ ИВЛ наблюдается обратная зависимость ДО от ЧД, т.е. чем больше ЧД, тем меньше ДО и наоборот.

Расстояние, которое проходит поршень перемещая объем по дыхательным путям, называют амплитудой, изменением колебательного давления (DР). Визуально определяются колебания грудной клетки.

 

Рис.3. Амплитуда представляет собой расстояние между максимальным давлением на вдохе и минимальным давлением на выдохе. Среднее давление является осью абсцисс, относительно которой происходят колебания.

  Эндотрахеальная трубка и дыхательные пути за счет аэродинамического сопротивления значительно снижают давление от проксимальных к дистальным отделам легких. Так, например, ЭТТ с диаметром 2,5 мм ослабляет амплитуду на 90%. Чем больше диаметр трубки, тем меньше снижение колебательного давления.

  В экспериментах, изучавших легочную функцию установлено, что легкие человека имеют так называемую собственную резонансную частоту. У взрослых – 4-8 Гц, у новорожденных – 10-15 Гц. При резонансе газовый импульс доставляет энергию, преодолевающую легочной комплайнс, а легочная «отдача» образует энергию, посылающую газ обратно из легких. Синхронность кинетической энергии газового импульса и легочной «отдачи» складываются и сохраняют потенциальную энергию. Таким образом, внешняя сила (кинетическая энергия поршня) требуется только для преодоления сопротивления дыхательных путей, и следовательно, для движения газа в легкие и из легких при ВЧ ИВЛ необходимо меньшее давление, чем при традиционной ИВЛ.

  Инспираторный поток, пронизывая анатомическое мертвое пространство при некоторых типах ВЧ ИВЛ распространяется центрально, а экспираторные потоки являются спиралевидными, огибающими инспираторный поток.