Данилов А.Ф.
Ветеринарный центр “Зоовет»
Дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение двуокиси углерода в атмосферу. В основе дыхательной функции лежат тканевые окислительно-восстановительные процессы, обеспечивающие обмен энергии в организме.
Типы дыхания. У животных различают три типа дыхания: реберный (грудной) — характеризуется при вдохе преобладающим сокращением наружных межреберных мышц; диафрагмальный (брюшной) — когда расширение грудной клетки происходит преимущественно за счет сокращения диафрагмы; реберно-брюшной — когда вдох обеспечивается в равной степени межреберными мышцами, диафрагмой и брюшными мышцами. Последний тип дыхания свойственен сельскохозяйственным животным. Изменение типа дыхания, может свидетельствовать о заболевании органов грудной или брюшной полости. Например, при заболевании органов брюшной полости преобладает реберный тип дыхания, так как животное оберегает больные органы.
Регуляция внешнего дыхания
В соответствии с метаболическими потребностями дыхательная система обеспечивает газообмен О2 и СО2 между окружающей средой и организмом. Эту жизненно важную функцию регулирует сеть многочисленных взаимосвязанных нейронов ЦНС, объединяемых в комплексное понятие «дыхательный центр». При воздействии на его структуры нервных и гуморальных стимулов происходит приспособление функции дыхания к меняющимся условиям внешней среды. Структуры, необходимые для возникновения дыхательного ритма, находятся в продолговатом мозге.
Респираторная система животных подразделяется на два больших отдела: Верхние дыхательные пути (нос, пазухи, ротовая полость, гортань).- В них происходит увлажнение, и согревание атмосферного воздуха.
Нижние дыхательные пути, которые в свою очередь подразделяются на две зоны: Проводящую( трахею, бронхи, бронхиолы)- «мёртвое пространство»
Дыхательную (дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки, альвеолы)
Лёгочные объёмы
В физиологии дыхания различают несколько динамических лёгочных обьёмов, меняющихся в зависимости от функционального состояния системы внешнего дыхания. Выделяют следующие основные лёгочные объёмы ( по русскоязычной и международной номенклатуре).
ДО— дыхательный объём (VT – Tidal Volume): это объём дыхательного газа во время спокойного вдоха и выдоха. У животных описано три способа определения ДО.
- 10-18 мл\кг (H. Schebitz)
- до 8 кг – вес в кг умножается на 20; массой тела от 8 до 14 кг – вес в кг умножается на 15; массой тела от 14 до 25 кг – вес в кг умножается на 12; массой тела свыше 25 кг – вес в кг умножается на 10. (О.Б. Павлов, О.Т. Прасмыцкий)
- VT = 7.69 kg1.04 , или 8 мл\кг для больших животных, 10 мл\кгдля мелких животных. (Jeff Ko, DVM, MS, DACVA)
МОД — объем воздуха, проходящий через легкие за 1 минуту.
МОД = ДО * ЧДД Примерно равен 150 мл\кг\мин (H. Schebitz)
РОВд – резервный объём вдоха (IRV – Inspiratory Reserve Volume): дополнительный объём, который животное может вдохнуть по окончании спокойного вдоха. Составляет примерно 100-150 % от ДО.
РОВыд – резервный объём выдоха (EVR – Expiratory Reserve Volume ): дополнительный объём который животное может выдохнуть после окончания спокойного выдоха. Составляет примерно 100 – 120 % от ДО.
Евд — емкость вдоха (IC – Inspiratory Capacity): объём максимального вдоха после спокойного выдоха. Равен ДО + РОВд (VT + IRV)
ЖЕЛ – жизненная ёмкость лёгких (VC – Vital Capacity) Один из важнейших показателей функции внешней вентиляции; представляет собой объём максимального выдоха (вдоха), после максимального вдоха (выдоха): ЖЕЛ = ДО + РОВыд + РОВд (VC = VT + EVR + IRV)
Снижение этого показателя более чем на 1\3 от нормы говорит о серьёзной функциональной недостаточности системы внешнего дыхания (снижения податливости лёгких, прогрессирование обструктивной патологии,нарушение нейромышечного управления дыханиемс и т.д.).
ОО – остаточный объём (RV – Residual Volume): объём, остающийся в лёгких после максимального выдоха.
ФОЕ – функциональная остаточная ёмкость (FRC – Functional Residual volume): представляет собой объём газа, который остаётся в лёгких после спокойного выдоха.
ФОЕ = РОВыд + ОО (FRC = ERV + RV) Состовляет примерно 300-400 % от ДО.
Косвенно ФОЕ коррелирует с площадью газообмена. ФОЕ уменьшается при: ожирении, снижении тонуса диафрагмы, беременности, рестриктивной патологии лёгких и т.д.
ОЕЛ – общая ёмкость лёгких (TLC – Total Lung Capacity): объём лёгких во время максимального вдоха.
Растяжимость лёгочной ткани (податливость(compliance)) – это мера упругости лёгочной ткани т.е. её податливость. Истинную эластическую податливость лёгких отражает так называемый статический комплайнс (Cst) в норме она равна 50 мл\см.вод.ст., и вычисляется по формуле Cst.=Vt\Pplat-PEEP
Сопротивление дыхательных путей (resistance) –сопротивление контура и трахиобронхиального дерева на вдохе. Верхняя граница инспираторного сопротивления – 5 см вод.ст./л∙сек рассчитывается по формулеR= 8 η l\ 3,14r2 где: η-это вязкость газа, l — длинна трубки(бронхов), r – радиус трубки (бронха) или RI = PD – PplatoInsp /Flow, где RI – инспираторное сопротивление, Flow – поток (обычно пиковый поток респиратора), PD — пиковое давление в дыхательных путях, PplatoInsp — давление на плато вдоха (в условиях окончания вдоха и остановки потока). Увеличение инспираторного сопротивления свидетельствует об ухудшении проходимости трахео-бронхиального дерева из-за бронхоспазма, отека, скопления мокроты.
Дыхательная недостаточность(ее виды и терминальные состояния при которых она возникает).
— это неспособность легких превратить притекающую к ним венозную кровь в артериальную.
(Зильбер, 1978)
— тяжелое нарушение обмена дыхательных газов.
(M.A.Grippiz, 2001)
Основные механизмы развития недостаточности дыхания заключаются в нарушении процессов вентиляции, перфузии, диффузии, а также их количественного соотношения
Острую дыхательную недостаточность подразделяют по патогенезу на: вентиляционную и паренхиматозную [Ю. Н. Шанин, А. Л. Костюченко, 1975]. К вентиляционной относят дыхательную недостаточность, развившуюся в результате поражения дыхательного центра любой этиологии, нарушении передачи импульсов в нервно-мышечном аппарате, повреждении грудной клетки, легких и т.п. Паренхиматозная форма может быть обусловлена развитием обструкции, рестрикции, констрикции дыхательных путей, нарушениями диффузии газов и кровотока в легких.
По этиологии выделяют 6 видов ОДН :
- Центрального генеза (ЧМТ, повышение ВЧД и отёк мозга любой этиологии, н\о головного мозга, интоксикации, медикаментозное воздействие на головной мозг и т.д.).
- Нарушение нейро – мышечной передачи ( столбняк, миастении, кахексия, травмы спинного мозга, метаболические расстройства ( гипокалий – магнийемия), введение миорелаксантов)).
- Нарушение целостности дыхательного аппарата (торако – диафрагмальная) (травмы грудной клетки, множественные переломы рёбер, разрыв диафрагмы, высокое стояние диафрагмы( асцит, заворот желудка, ожирение), пневмо-гидро-гемоторакс, болевой синдром при торакальных операциях)).
- Бронхолегочная
- Обструктивная ( ларинго-, бронхо-, бронхиолоспазм (астма), инородное тело в дыхательных путях, н\о дыхательных путей, нарушение дренажной функции бронхов и т.д.).
- Рестриктивная (полисегментарная пневмония, ОРДС, синдром Мендельсона, отёк лёгких любой этиологии).
- Перфузионная (ТЭЛА, гиповолемия (кровопотеря, дегидратация))
- Смешанная
ИВЛ – основные понятия, режимы, особенности использования в клинических ситуациях (ЧМТ, отёк лёгких, травма грудной клетки, пневмоторакс, гемоторакс, шок, поражения спинного мозга, ОРДС, астматический статус, эпистатус, общая анестезия, реанимационные мероприятия.
Основные понятия
Триггер (trigger – запуск) – запуск аппаратного вдоха ( инициируется аппаратом (задаётся врачём), пациентом, врачём (вручную)).
Условн. обозначения Ед.измерения
— Ppeak cm.H2O Пиковое давление вдоха
— Ppause cm.H2O Давление паузы вдоха
— Pmean cm.H2O Среднее давление в дыхательных путях
— PEEP cm.H2O Положительное давление конца выдоха (ПДКВ)
— PEEPtot. cm.H2O Общее ПДКВ
— VTi ml Объём вдоха (ДО)
— VTe ml Реальный выдыхаемый объём
— MVe(Ve) L\min Минутныйобъём дыхания (МОД)
— Vexp. L\min Пиковый экспираторный поток (Flow)
— Vinsp. L\min Пиковый инспираторный поток (Flow)
— Freq (f) b\min Частота Принудительного Дыхания
— I : E —- Отношение вдоха к выдоху
— Cs ml\cm H2O cтатическая податливость лёгких (комплайнс)
— Re cm.H2O \L\s сопротивление на выдохе (резистайнс)
— Ri cm.H2O \L\s сопротивление на вдохе (резистайнс)
— ETS ml\s; cm.H2O чувствительность экспираторного триггера
— О2 insp. % концентрация О2 в смеси на вдохе
— ETCO2 % концентрация СО2 конца выдоха
Эти показатели вы можете задавать при проведении МВЛ, либо мониторировать.
В принципе, если это позволяет ваш аппарат ИВЛ, вы можете задать следующие настройки: Ppeak, PEEP, VTi, MVe(Ve), Freq (f), I : E, Vinsp., О2 insp. Остальные параметры ваш аппарат ИВЛ может мониторировать (при условии, если в нём есть необходимые функции).
Показания к искусственной вентиляции лёгких:
- Отсутствие самостоятельного дыхания (апноэ).
- Остро развившиеся нарушения важных параметров дыхания (ритма, частоты и глубины):
-полипное (тахипноэ), когда цель дыхания сводится к обеспечению кислородом дыхательных мышц (высокая цена дыхания), если оно не связано с гипертермией, выраженной неустранённой гиповолемией (в последних случаях нужно попытаться устранить эти причины).
— некоторые (аритмичные) патологические и агональные типы дыхания - Клиническое проявление нарастающей гипоксии и/или гиперкапнии, если они не исчезают после проведения консервативной терапии — адекватного обезболивания, оксигенотерапии, ликвидации опасного для жизни уровня гиповолемии и грубых нарушениях метаболизма — и после проверки проходимости дыхательных путей!
- Нарушение защитных рефлексов гортани.
Первые три пункта являются абсолютными показаниями к проведению ИВЛ.
Механический вдох состоит:
- Начала вдоха (фаза запуска)
- Собственно вдох (фаза доставки дыхательного потока)
- Окончание вдоха (фаза переключения с вдоха на выдох)
Классификация основных режимов ИВЛ:
VCV- Volum Control Ventilation — Вентиляция с контролем по Объёму
PCV— Pressure Control Ventilation – Вентиляция с управляемым давлением
IMV – (Intermittent Mandatory Ventilation) – Перемежающаяся (периодическая) принудительная вентиляция
SIMV — (Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation) – алгоритм синхронизированной перемежающейся обязательной вентиляции
CMV — (Control Mandatory Ventilation) – IPPV (Intermittent Positive Pressure Ventilation) — режим контролируемой обязательной вентиляции
Assist Control — SIPPV (Synchronized Intermittent Positive Pressure Ventilation) – алгоритм контролируемой поддержки
PSV — (Pressure Support Ventilation) – режим вентиляции с поддержкой давлением (аналог Pressure Support)
VAPS — (Volume Assured Pressure Support) — режим гарантированного объема при поддержке давлением
CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) – режим постоянного положительного давления в дыхательных путях
BIPAP — (Biphasic Positive Airway Pressure) – режим двухфазного положительного давления в дыхательных путях
HFV – (High Frequency Ventilation) – Высокочастотная ИВЛ
Исскуственная вентиляция лёгких при некоторых клинических состояниях.
ИВЛ при кардиогенном отёке лёгких и Остром Респираторном Дистресс Синдроме
Задачи ИВЛ:
- Сохранение функциональной способности относительно «здоровых» непоражённых зон лёгких.
- Вовлечение в газообмен спавшихся, но ещё способных к расправлению участков лёгочной ткани
- Поддержание потенциально вентилируемых зон лёгких в «открытом» состоянии, предупреждение их экспираторного коллапса (концепция открытых лёгких).
- Мониторинг границы положительного влияния ИВЛ на сердечный выброс(СВ).
Параметры ИВЛ: Режим А\С; SIMV, FiO2-0,4-0,6, VT- 6-8мл\кг, Отношение I:E-1:2, Ppeak— не более 35 см.вод.ст.(с тенденцией к снижению), PEEP- 10-15 cм.вод.ст. (при повышение PEEP выше 15 см.вод.ст. контроль СВ!)
ИВЛ при Черепно Мозговой Травме (ЧМТ)
Задачи ИВЛ:
- Поддержание достаточного МОД при нарушении центрального контроля
- Поддержание нормо или умеренной гипервентиляции (SpO2 не менее 92-95%)
- Поддержание умеренной гипокапнии PaCO2 – 30-35 мм.рт.ст.
Параметры ИВЛ: режим А\С , FiO2-0,4-0,6, VT- 10-12 мл\кг, Отношение I:E – 1:2-2,5, Ppeak– не более 25-28 см.вод.ст., PEEP- не более 5 см.вод.ст. Pmean-не более 10-12 cм.вод.ст.
ИВЛ при травме грудной клетки
Задачи ИВЛ:
- Поддержание внешней вентиляции и оксигенации
- Профилактика баротравмы как фактора провоцирующего пневмоторакс.
- Пневматическая стабилизация грудной клетки,ограничение её излишней подвижности.
Параметры ИВЛ: режим SIMV, FiO2-0,4-0,8,VT- не более 10 мл\кг, Ppeak– не более23-26 см.вод.ст., PEEP- не более 5 см.вод.ст.
ИВЛ при пневмотораксе
Задачи ИВЛ:
- Максимально увеличить время выдоха, чтобы обеспечить декомпрессию и выход задержанного газа (Tin до 0,25 — 0,30 сек.) при неизменной частоте.
- Максимально уменьшить РЕЕР до 1-2 см. для уменьшения сопротивления на выдохе.
- Максимально уменьшить пиковое инспираторное давление и, следовательно, ДО с целью предупреждения больших колебаний давления в дыхательных путях.
ИВЛ при воспалительных процессах или травме брюшной полости
Задачи ИВЛ:
- Преодоление повышенного давления в брюшной полости
- Разгрузка дыхательных мышц (в частности диафрагмы)
- «Раскрытие лёгких»
Параметры ИВЛ: режим SIMV, A\C, FiO2-0,4-0,8, Ppeak– 35-40 см.вод.ст., PEEP-10-15 см.вод.ст.
ИВЛ при обострении астмы
Задачи ИВЛ:
- Обеспечение адекватного выдоха
- Должны бытьприняты меры по диагностике и компенсации внутреннего PEEP
- Повышение давления вдоха для преодоления обструкции дыхательных путей.
Параметры ИВЛ: режим SIMV (с вентиляцией по объёму), FiO2-0,6-0,8, Ppeak– 40-45 см.вод.ст., Ppause – до 30 см. вод. ст., PEEP – 0, VT- 12-15 мл\кг, отношение I:E – 1: 2,5-3,5
ИВЛ при гемморагическом, гиповолемическом, септическом шоке
Задачи ИВЛ:
- Применение ИВЛ при выраженной гипоксии, обеспечение адекватной вентиляции и SpO2
- По возможности сохранение спонтанного дыхания и применение вспомогательных режимов ИВЛ.
- Контроль за отрицательным влиянием ИВЛ на гемодинамику и сердечный выброс.
Параметры ИВЛ: режим SIMV,CPAP,BIPAP, FiO2-0,6-0,8, Ppeak– 13-16 см.вод.ст., VT- 8-10 мл\кг, PEEP- 2-3 см.вод.ст., отношение I:E – 1:1-2.
Список использованной литературы:
- H. Schebitz «Оперативная хирургия собак и кошек»
- С.В Царенко «Практическийкурс ИВЛ»
- О.Е.Сатишур «Механическая вентиляция лёгких»
- П.А.Брыгин «Методы и режимы современной искусственной вентиляции лёгких» Nystrom, MD «Вентиляционная поддержка новорожденных»
- Е.В.Суслин «Искусственная и вспомогательная вентиляция лёгких».
- Б.Д. Зислин «(ВЧ ИВЛ): вчера, сегодня, завтра»
- Аверин А.П. «Особенности проведения традиционной искусственной вентиляции легких у новорожденных»
- Дж.Эдвард Морган-мл.,Мэгид С. Михаил. «Клиническая анестезиология».
- Вингфилд В.Е. «Секреты неотложной ветеринарной помощи: Кошки и собаки».