Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Механика дыхания и внутрилегочный газообмен при струйной высокочастотной искусственной вентиляции легких

Министерство здравоохранения СССР Научно-исследовательский институт лазерной медицины

На правах рукописи УДК 615. 816.03:612.22

Щурыгин Илья Александрович

КШНИНЛ ДЫХАНИЯ Я ВНУТРШ1ЕГ0ЧНШ ГАЗООБМЕН ПРИ. СТРУЙНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ

(14.00.37 - анестезиология •* реаниматология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук .

Москва - 1991

Работа выполнена ка кафедре анестезиологии и реаниматологии с курсом усовершенствования врачей (зав.- проф. А.П.Зильбер) Петрозаводского государственного университета

Научный пуновадихех!,:

доктор медицинских наук, профессор А. Е Зильбер

О&щиак&нш опмошшш: доктор медицинских наук, профессор а Е Семенов доктор медицинских наук, профессор г. И. Серзгин

Bej5ye.es учревденке - Московская Медицинская Академия • им. И. Ы. Сеченова

Защита состоится "7 о' 1991 г. в " / г' часов

на заседании Специализированного совета (В.074.35.01) в Научно-исследовательском институте лазерной медицины 13 СССР Адрес: Москва, ул. Студенческая, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НШ1ЛМ Автореферат разослан г.

Ученый секретарь

Специализированного совета ШШМ доктор медицинских наук,

профессор . йИ Козлов

Актуальность проблемы. Высокочастотная искусственная вентиляция легких (ВЧ ИВЛ) в последнее время получает все большее распространение в клинической практике в качестве метода респиргторной поддержки при острой дыхательной недостаточности. Значительный интерес, который проявляется в настоящее время к новым методам респираторной терапии, во многом обусловлен ограниченными возможностями традиционной ИВЛ и наличием у нее существенных недостатков. ВЧ ИВЛ, лишенная многих из. них, оказалась перспективным направлением в интенсивной терапии.

Явное несоответствие практики ВЧ ИВЛ основным полож-ииям Физиологии дыхания явилось причиной интенсивного изучениг физиологической основы этого метода. Однако, несмотря на многочисленные. исследования, этот, широко применяемый метод лечения фактически не имеет теоретичехкой основы, пригодной для . повседневной клинической практики. Вместе с тем, внутрилегочный газообмен и механика дыхания при ВЧ ИВЛ имеют свою специфику, знание и целенаправленное использование которой значительно повышает эффективность лечения.

Большинство работ в этой области выполнено на лабораторных животных. Неправомерность интерполяции полученных таким образом данных на человека подчеркивают многие исследователи. Немногочисленные исследования у людей выполнены при неустойчивых -состояниях газообмена во время кратковременной произвольной задержи дыхания у здоровых добровольцев, и поэтому не могут служить 'ориентиром для клинической практики.

Из-за отсутствие четких представлений об особенностях внутрилегочного газообмена и механики дыхания при ВЧ ИВЛ, прймэ-

пение этого метода носит эмпирический характер. Выбор параметров режима вентиляции производится интуитивно, и часто бывает нерациональным. Это является причиной неполного использования возможностей метода, а также появления ряда нежелательных побочных эффектов и осложнений при неправильно Еыбранном режиме иди необоснованных показаниях. Часто бессистемный подход к применению ВЧ ИВЛ в клинической практике приводит к дискредитации этого метода

Поэтому изучение легочного газообмена и механики дыхания при различных режимах ВЧ ИВЛ является актуальным, так как полученные при этом материалы могут быть непосредственно использованы в практике анестезиологов и реаниматологов при выборе оптимальных режимов ВЧ ИВЛ в различных клинических ситуациях.

Цель исследования: обосновать рациональный выбор режимов струйной ВЧ ИВЛ, изучив их влияние на альвеолярную вентиляцию и динамическое растяжение лёгких.

Осдашшэ задачи:

1. Исследовать зависимость альвеолярной вентиляции и дыхательного мертвого пространства от дыхательного обьема и частоты ВЧ ИВЛ в диапазонах, применяемых в клинической практике.

2. Исследовать зависимость динамического растяжения легких от каждого из регулируемых параметров режима ВЧ ИВЛ.

3. Исследовать влияние механичешшх свойств системы "легкие - грудная клетка" на развитие динамического растяжения легких при ВЧ ИВЛ.

4. Исследовать зависимость давления в дыхательных путях при ВЧ ИВЛ от параметров режима вентиляции и механических свойств дыхательной системы больного.

5. Изучить возможность использования давления в дыхательных путях для мониторного контроля динамического растяжения

легких при ВЧ ИВЛ.

Научная' шаша

Впервые п ¡типических условиях установлено, что эффективность использования вдуваемого газа для вентиляции альвеол при ВЧ ИВЛ не; зависит от частоты и определяется только, величиной дыхательного- объема.. Доказано, что альвеолярная .вентиляция' и дыхательное мертвое пространство находятся в линейной зависимости от дыхательного, объема ■■

Впервые в-клинической практике показано, что увеличение дыхательного объема приводит к экспоненциальному возрастанию динамического растяжения легких. Нами предложено-, и обосновано использование индекса накопления газа для обозначения способности режима ВЧ ИВЛ вызывать динамическое растяжение легких Определен рациональный подход к управлению объемом легких и внутриг-рудным давлением при ВЧ ИВЛ..

Впервые в клинической практике погазано, что давление в дыхательных путях зависит ст степени динамического растяжения лег-. ких. На основании результатов исследования предложена.и • обоснована клинико-физиологическая интерпретация этого показателя при мониторном контроле.

Значмшэ для щхиотзот анестезиологов и реанимг ч>логов Результаты работы дают возможность обосновать выбор ре-гама ВЧ -изл и избегать ошибок и осложнения при проведении вентиляции. Количественные представления о динамическом, растяжении легких при ВЧ 1ШЛ позволяют выбирать режимы вентиляции, сводящие этот эффект к минимуму или целенаправленно создавать его, чтобы поддергивать легкие в расправленном состоянии.

В связи с тем, что результаты были получены у пациентов со здоровыми легкими, они могут быть непосредственно приме-

нены в повседневной практике анетсезиолога и реаниматолога у достаточно широкого контингента больных, не имеющих легочной патологии. но нуждавшихся в ИВЛ. Это откостися к применении ВЧ ИВЛ во время наркоза, а также к интенсивной терапии больных неврологического и нейрохирургического профилей, при отравлениях веществами, угнетающими дыхательный центр и дыхательную мускулатуру, при персвоп больных с длительной ИВЛ на спонтанное дыхание. Кроме того, данные, полученные на модели легких, позволяют дать рекомендации по применению ВЧ ИВЛ при патологии органов дыхания. Созданный в ходе исследований комплекс измерительной аппаратуры может служить прототипом компьютеризированных мониторов для контроля ВЧ ИВЛ.

^ Ншкшоша, плюскшэ на аацггту ■ •

1. Единственным параметром режима, определяющим эффективность использования вдуваемого газа для вентиляции альвеол при ВЧ ИВЛ, является дыхательный объем.

2. Степень динамического растяжения легких зависит от режима струйной ВЧ ИВЛ. и механических свойств дыхательной системы. Отношение частоты вентиляции к длительности фазы выдоха характеризует способность режима ВЧ 1ИЛ увеличивать объем легких.

3. Давление в дыхательных путях при ВЧ ИВЛ зависит от динамического растяжения легких и позволяет судить о его степени.

Ащйбащш райоти

По теме диссертация опубликовано 7 научных работ, материалы диссертации изложены на Советско-чехословацком симпозиуме • "Аппараты высокочастотной ИШ'" (1988 г., Шсква, ВНЩМП); Швдународнса симпозиуме "высокочастотная ИВЛ" (1989 г., Мартин, ЧССР1; IV Всесоюзном съезде анестезиологов (1983 г., Одесса); VIII Европейском конгрессе анестезиологов (1990 г., Варшава.

Польша).

Реализация работы : Результаты работы внедрены в лечебную практику отделе-

ния интенсивной терапии, анестезии и реанимации Республиканской больницы МЗ КАССР. Комплекс измерительной и контрольной аппаратуры, использованной при исследованиях, был применен при клинических испытаниях аппарата ВЧ ИВЛ "Спирон-601".

Имеется 2 рационализаторских предложения:. "Держатель эжектора аппарата "Спирон-601" (N7/287 от 02.01.88, Республиканская больница КАССР) ; "Установка для определения объемов вентиляции . при высокочастотной вспомогательной вентиляции легких с одновременным определением давления в дыхательных путях и инди- • кацией кривой потока" (Н32/312 от 27.06.88. Республиканская больница КАССР).

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на. 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, прак-. тических рекомендаций и указателя литературы. Основной текст, изложен на 115 страницах. Работа иллюстрирована 28 графиками и 10 таблицами. В указателе илтературы приведены наименования 21 р-- ' боты отечественных и 154 работ иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВ'НИЯ .

Основные материалы получены при клинико-физиологичес- . ком исследовании больных, выполненном во время операций, проводимых под общей анестезией с применением струйной ВЧ ИВЛ. Некоторые аспекты механики дыхания были изучены на механической модели легких.

Исследования выполнены у 31 . больного. Средний возраст

£5,5 лет, мукчин - 18, женщин - 13. У каждого из больных изучено 8 параметров газообмена при 4-8 режимах ВЧ КВЛ или 9 параметров механики дыхания при 28 режимах ВЧ ИВЛ. Исследованные Сольные не.имели патологии органов дыхания и кровообращения. Струйную ВЧ ИВЛ проводили отечественным респиратором "Сгшрон-601".

Внутрилегочный газообмен при ВЧ ИВЛ изучали у 11 больных. У каждого больного' определяли объем альвеолярной вентиляции и физиологического мертвого пространства при 4 - 8 различных сочетаниях частоты (П и дыхательного объема (УТ). Исследование выполнено в диапазоне Г от 100 до 400 в кош. и УТ от 60 до 140 мл. Минутный объем вентиляции определяли интегрированием пневмота-хограммы выдоха Шепа-БсНопагкЗег). Величину дыхательного объема получали делением минутного объема вентиляции на частоту. Газовый состав крови из лучевой артерии определяли на газоанализаторе АВЬ-2 (1?асИотэ1ег).

Длительность вентиляции в каждом режиме составляла 15 минут. Величину физиологического мертвого пространства (УО) рассчитывали по Бору в модификации Энгхоффз, затем определяли объем альвеолярной вентиляции (УА). Линейную зависимость УД и УО от дыхательного объема устанавливали регрессионным анализом по методу наименьших квадратов:

УА - -а + Ь*УГ (ш1) УО - а + с*УТ (п\1) •Механику дыхания при ВЧ ИВЛ изучали у 20 больных. У кавдого больного исследовали параметры 'механики дыхания при 6-7 сочетаниях частоты и длительности фазы выдоха (1е). Каждое сочетание Г и 1о изучали при 4 различных рандомизированных дыхательных объемах. Такт- образом, у каждого больного анализировали' механические характеристики 24 - 28 режимов ВЧ ИВЛ Исследование проводили методом прерывания вентиляции, который позволил измерять

накопленный объем (Vacc) и скоростные характеристики пассивного выдоха. Лневмотахогра .му ВЧ ИВЛ и пассивного выдоха регистрировали трубкой Fleisch Hl, соединенной с электроманометром ЕМГ-31 (Elena-Schonander). Рлевмотахографический сигнал с усилителя подавали чере? аналого-цифровой преобразователь в компьютер Apple 2е. Обработка сигнала, и представление данных производились по специальной программе, давление в дыхательных путях измеряли на уровне дисталыюго конца иптубавдонной трубки электроманометром ЕМГ-33 (Elena-Schönauer). Статическую растяжимость дыхательной системы измеряли о, помощью электроманометра и калибровочного шприца (Е. Jaeger). ВЧ ИВЛ в одном режиме проводили до стабилиза- . ции среднего давления л трахее, после чего вентиляцию» прерывали и регистрировали пассивный сброс газа (Vacc). Затем измеряли параметры режима и повторяли исследование.

Экспоненциальную зависимость меяду VT и Vacc для каждого сочетания f и to устанавливали, регрессионным анализом по методу иаимепьпшх квадратов. Константу времени системы "легкие - грудная кльтка" определяли в процессе компьютеризированной обработка спирограммы пассивного выдоха. Зависимость давления в трахее от легочных объемом устанавливали методами регрессионного анализа Т 'л всех регрессионных уравнений рассчитывали коэффициенты корреляции и детерминации.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование внутрилегочного газообмена.показало. что при ВЧ ИВЛ на вентиляцию дыхательного мертвого пространства расходуется от 80 до 100% вдуваемого газа Сравнение объемов альвеолярной вентиляции при ВЧ ИВЛ одним и тем же дыхательным объемом, но с разной частотой, показало, что изменение частоты не сказывает-

ся на эффективности участия вдуваемого газа в газообмене. Это позволяет утверждать, что соотношение фракций дыхательного объема - VA и VD - не зависит от того, с какой частотой производится вентиляция. Поэтому при неизменном VT меэду частотой и минутным объемом альвеолярной вентиляции существует прямая пропорциональная зависимость. Из подученных результатов может-быть сделан вы-' вод, что единственным параметром релмма, от которого зависит эффективность использования вдуваемого газа при ВЧ ИВЛ является дыхательный объем. •

Регрессионный линейный .-налив позволил установить, что VA и VD находятся в линейной зависимости от дыхательного оСьема. Это '. было подтверждено высокими значениями коэффициентов корреляции, находившихся в Пределах от 0,780 до 0,999. Коэффициенты a, b и с уравнений линейной регрессии имели средние значения, равные, соответственно, 9,4 + 1,2 , 0,22 + 0,02 и 0,78 + 0,02 (М + м). Эффективность использования дыхательного объема при ВЧ ИВЛ оказалась крайне низкой: даже ко. да он равнялся 150 .лл, на альвеолярную вентиляцию расходовалось не более 30 мл, а остальные 120 мл газа покидали легкие в неизмененном виде. Поэтому для обеспечения нормального минутного объема альвеолярной вентиляции при ВЧ ИВЛ требуется увеличение минутного объема дыхания в несколько раз по сравнению с нормочастотной ИВЛ ~

, Анализ полученных наш данных позволяет сделать вывод, что при ВЧ КМ взаимосвязи параметров газообмена резко отличаются от таковых при нормочастотяой ИВЛ. Это отличие обусловлено не высо-. кой частотой вентиляции, а малой величиной дыхательного объема.

• Хотя практика ВЧ ИБд показала, что когда VT становится меньше анатомического мертвого пространства, альвеолярная вентиляция .ib прекращается, полученные наш данные позволяет утверждать, что г е «е существует предел, ниже которого VT перестает

ю

обеспечивать газообмен. Величину VI, которой соответствует полное прекращение алы олярной вентиляции, мы обозначили УТо. Для ¡саадого больного его величину можно было рассчитать, как отношение коэффициентов а и Ь уравнений регрессии. В группе исследованных больных значения„ УТо находились в пределах от 25,1 до 55,3 мл, а среднее значение составило 42,2 + 2,6 мл (М + м). !!и предполагаем, что наличие ограничения на снижение VI обусловлено аппаратным мертвым пространством, которое имеет размер, близкий и УТо. Мы придерживаемся мнения, что в повседневной клинической практике ВЧ ИВЛ очень малыми дыхательными объемам, близкими по величине к '/То, проводиться не должна из соображений безопасности больного. Кроме того, крайне низкля эффективность использования вдуваемого газа при малых УТ требует для поддержания нормо-капнии очень высокой частоты вентиляции, и, следовательно, большого минутного объема вентиляции. Это имеет неблагоприятные последствия для механики дыхания и затрудняет кондиционирование дыхательной смеси. Поэтому в практической работе наименьшие значения VI должны по крайней мере в 2 раза превышать УТо, то есть быть больше 75 - 80 мл.

Полученные нам] результаты позволили дать количественную ст'.енку "эффекту дыхательного объема", обнаруженному ранее при ВЧ ИВЛ у лабораторных животных. Мы показали, что изменения дыхательного объема сказываются на минутном объеме альвеолярной вентиляции значительно сильнее, чем равные изменения частоты. Поэтому наиболее эффективный способ ликвидировать гипер1 "шнию, если она возникает при ВЧ ИВЛ, - это увеличить минутную вентиляцию за счет дыхательного объема, а не за счет частоты

Особенности внутрилегочного газообмена при ВЧ ИВЛ необходимо учитывать, выбирая параметры режима вентиляции. Следует принимать все меры для уменьшения аппаратного мертвого пространст-

ва, которое резка снижает эффективность ВЧ ИВЛ.

При исследовании особенностей механики дыхания при ВЧ ИЕЛ основным предметом изучения являлось динамическое растяжение легких. Суть этого явления сводится к задери« часги дыхательного объема в легких из-за недостаточной длительности фазы выдоха. В течение первых дыхательных циклов это приводит к накоплению в легких газа и увеличению функциональной остаточной емкости (FRC) и внутригрудиого давления. Выполненное нами измерение накопленного объема показало, что увеличение функциональной остаточной емкости при ВЧ ИВЛ зависит о* режима вентиляции и механических характеристик системы ."легкие - грудная клетка". В ва^исимости от этих факторов, накопленный объем может колебаться от нескольких миллилитров до нескольких литров, с соответствующими изменениями внутригрудиого давления.

Примененный нами подход к изучению динамического растяжения легких позволил, несмотря на свою трудос¡»кость, точно определить влияние каждого из перечкслыных факторов на ьадеркку газа в легких при ВЧ ИВЛ, и прогнозировать воздействие режима вентиляции на объем легких.

Исследования, выполненные у больных, показали, что при любом фиксированном сочетании частоты и длительности фазы выдоха, увеличение дыхательного объема всегда приводило к быстрому возрастание накопленного объема. Отношения между ними носили экспоненциальный характер. Это подтверждалось высокими значениями коэффициентов корреляции уравнений экспоненциальной регрессии, находившимся в пределах от 0,760 до 0.S99. Однако, каждое сочетание- f и te характеризовалось собственной степенью'влияния VT на Vacc. Любые изменения f и te влекли за собой изменения зависимости гаос от VT, хотя характер этой зависимости всегда оставался . экспонени альным. Это позволило утверждать, что способность

дихателького объема вызывать увелаче зю FRO определяется временам.«! характеристгаесш релима ВЧ MUÍ

Графический щшиз уравнений экспоненциальной регрессии показал, что ни Г, ни VT по-стдэльности пе могут определять способность рекима вызывать зад-эркку газа в легких. У каждого больного при одном к.том ха йихательном объеме степень динамического растягдння легких зависела от сочетания частоты и длительности фавн выди:;а. Возрастание частоты при неизменном te увеличивало способность дыхательного объема вызывать задержку газа в легких. Такой ие эффект имело и укорочение выдоха при неизменной частоте вентиляции. Это позволило заключить, что характеристикой способности реш-а вызывать дашшиесксе растление легких является отиошение f к tc. fei назва.тл sto отношение индексом накопления газа (К).

f (1/1Ш) К = -te (ыс эк)

Изучение лдазмдаекого ре.сгяжгшя лепта при 13 сочетаниях Г и te у болышх показало, что индекс накопления точно отражает способность рчхатольного объема визътать задержку газа при ВЧ IfflJL В исследованном нами диапазоне f и to индексы накопления находились в пределах от 0,22 , когда накопления газа в легких практически не происходило, до 7,3 , когда ВЧ ИВЛ садам малым дыхателышм объемом приводила к увеличению объема легких на 2 -3 литра. Любые изменения частоты вентиляции и длительности фазы выдоха сказывались на величине накопленного объема в соответствии с изменением индекса накопления.

Йндёкс накопления является программируемым параметром ВЧ

с'

ИВЛ, задается при выборе режима и даяет быть выбран заранее. Он не зависит от механических свойств дыхательной системы и позво-

ляет сравн вать выбираемые сочетания Г к 1е но степени их воздействия на внутригрудное давление. Поэтому выбор режима с учетом индекса накопления позволяет поддерживать при ВЧ ИВЛ требуемый уровень внутригрудного давления. Расчет индекса накопления прост, а использование таблицы индексов для различных сочетаний Т и 1: Е облегчает рациональный выбор регаша ВЧ ИВЛ.

При ВЧ ИВЛ с минимальными значениями К объем легких в процессе вентиляции изменяется лшъ на величину дыхательного объема, поэтому увеличение внутригрудного давления бывает незначительным. Вентилируя больных в режимах с высоким индексом накопления мы наблюдапи резкое увеличение объема легких, в десяти) раз превышавшее дыхательный объем. В зависимости о, индекса накопления, режимы ВЧ ИВЛ отличаются по своему воздействию на гемодинамику, внутричерепное давление, состояние леетих и других органов. Изучение закономерностей, которым подчиняется динамическое растяжение легких при ВЧ ИВЛ позволило целенаправленно использовать эту особенность в тонической практика для управления объешм легких и внутригрудным давлением.

Полученные нами данные позволили сделать выводы о выборе отношения I: Е, так как именно этот параметр рэгулируется при выборе режима почти во всех аппаратах ВЧ ИВЛ. Изменения частоты при постоянном отношении I: Е приводило к изменению абсолютной длительности фаз дыхательного цикла, что сказывалось на индексе накопления, и, тем самым, на степени динамического растятанш легких. В некоторых случаях индекс накопления режима возрастал в 5 раз. Это сопровождалось резким изменением внутригрудного дав-леняя. Поэтому в тех случаях, когда возникает необходимость изменить частоту ВЧ ИВЛ, не меняя при этом внутригрудное давление, следует одновременно изменить и отношение I: Е, чтобы индекс накопления остался прежним.

Результаты наиего исследования доказали, что при одинаковых napai,гетрах режима степень динамического рзстьления легких сильно варьирует у разню: больных. 3 некоторых случаях различия .были 3-4 - кратными. Шрашйшэ иядявидуальные различия в степени динамического растяжения легких при одинаковых регашах ВЧ ИВЛ были характерны для исех больных и всех 'исследованных. режимов. Это позволило .утверждать, что накопленный объем зависит не только от параметров режима ВЧ ИВЛ, по и от индивидуальных механических свойств дыхательной система

При интерпретации экспериментальных данных мы придерживались концепции незавершенного втооха, в соответствии с которой задержка газа в легких при ВЧ ИВЛ про-,'сходит потому, что пассивный выдох прерывается очередным вдохом, не заверялись,' и часть дыхательного объзма остается в легких. Процесс накопления газа останавливается, когда альвеолярное давлзкиэ возрастает настолько, что обеспечивается сброс всего дыхательного объема в течение фазы выдоха. Поэтому величина накопленного объема при ВЧ ИВЛ определяется- длительностью фазы выдоха и объемной скоростью выдоха, которая зависит от мзканическлх свойств дыхательной системы.

В экспериментах на механической модели легких 'мы изучили влияние скоростных характеристик.выдоха ка накопление газа, увеличивая аэродинамическое сопротивление модели с помощью калиброванных сопротивлений. Это привело к увеличении константы времени модели и соответствующему замедление выдоха Замедление пассивного сброса газа из модели во время фазы выдоха сказалось на степени динамического растяжения. Расчет коэффициентов регрессии экспоненциальных уравнений зависимости Vacc от VT позволил сравнить накопление газа в модели при постоянных значениях Г, to и VT, но разных аэродинамических'сопротивлениях (В). При всех исследованиих комбинациях Г и te увеличение R модели приводило к

выраженном; увеличению накопленного объема. При ВЧ КВЛ с чисто- . той 300 в мяк., te 130 мсек и VT 50 мл., объем модели возрастал на 200 мл, Увеличение сопротивления модели на 2,5 см.вод. ст./л/с привело к увеличению Vacc до 400 мл., а возрастание R на 6,1 см. вод. ст./л/с - до 2200 мл. Поскольку увеличение R южно рассматривать как модель обструктивной патололш> из полученных результатов следует вывод, что проведение ВЧ ИВЛ при нарушенной проходимости дыхательных путей может осложниться острым перерас-.тляением легких. 'Наш выеод согласуется с клиническими.набладени-. ячл некоторых исследователей, которые сообщали о развитии острой эмфюекм легких на фоне ВЧ ИВЛ у больных с бронхообструктивным синдромом Сделанные наш выводы.необходимо также /читывать при разработке . аппаратов ВЧ ИВЛ, так как собственное сопротивление инжектора моют увеличить общее аэродинамическое сопротивление системы "аппарат - больней" и стать причиной нежелательных изменений знутригрудного давления. Шлример, сопротивление одного из инжекторов, которыми комплектуется аппарат "Спироп-601", равняется 2,4 см. вед. ст./л/с, поэтому использование его фактически удваивает сопротивление выдоху и резко увеличивает степень дина-, ылческого растяжения легких. .

Полученные нами результаты позволили пересмотреть некоторые положения концепции пассивного выдоха применительно к ВЧ ИВЛ, и показать, что этот метод вентиляции приводит к появлению иных, кромз R и С Факторов, оказывавдих влияние на динамическое растяжение лепшх. В соответствии с существующими представлениями, . следовало ожидать, что накопление газа в легких при ВЧ . КВЛ тем 'более выражено, чем больвз константа времени дыхательной системы больного. Однако, сопоставление графитов зависимости динамического растяжения'легких от дыхательного объема при различных комбинациях f и te у исследованных больных, обнаружило существенные

несоответствия ме;зду значениями констант времени и полотенцем кривых на графике. Даке в тех случаях, когда южстанты времени у некоторых больных совпадали, имелись существенные различия в динамическом растя».нии легких. Поэтому следует признать, что, хотя фэродинамическое и эластическое сопротивления дыхательной системы и оказывают влияние на задержку газа в легких, существуют и иные факторы, от которых зависит накопленный объем при ВЧ ИВЛ. Этот вывод подтверждается и выявленной нами явной еависи-мостью Vaco от частоты вентиляции, что не может быть объяснено концепцией пассивного выдоха. Характер действия этого, третьего фактора, позволил предположить, что га является инерционное сопротивление дыхательной система Двнвэнив легких по инерции после окончания фазы вдоха аппарата ВЧ ИВЛ пожат продлять вдох Сольного и, соответственно, укорачивать выдох.

Изучая динамическое растяжзшш легких, кц едносремзнно исследовали колебания давления в дыхательных путях, возникают» при ВЧ ИВЛ. В связи с тем, что регистрация, давления в дыхательных-путях стала рутинным методом монитораого контроля при ВЧ ИВЛ, мы соотнесли этот показатель с другими параметрами вентиляции, имея целые выяснить его информативность.

Анализ полученных данных показал, что основными факторами,-определяющими величину давления в дыхательных ¡¡утях являются дыхательный объем и динамическое растяжение легких. Минимальное давление в дыхательных путях зависит исключительно от динамического растяжения легких, и, как правило, остается виге нуля. Поскольку для поодерйания эго положительным не требуется специальных устройств,оно было названо ауто-ПДКВ. Результаты нашего исследования позволили сделать ьыеод, что ауто-ГЩВ создается потоком выдыхаемого газа в конце фазы выдоха, что является следствием динамического растяжения легких. Величина ауто-ПДКВ находи-

лась в прямой пропорциональной зависимости от Vaco, и, так же как и последний, экспоненциально возрастала при увеличении дыхательного объема Ауто-ДЩШ всегда было ниже конечнозкспираторчо-го альвеолярного давления, что, по нашему мнению, отражало наличие градиента давления в дыхательной системе, обеспечивающего выдох. Поэтому по величине ауто-ПДКВ можно судить лишь о наличии динамического растяжения легких и о err динамике в процессе вентиляции, но не о ого абсолютной величине.

Наиболее часто объектом моннторного контроля при ВЧ 1ШЛ является среднее давление в трахее, та»« как считается, что именно оно отражает влия иие ВЧ ИВЛ на гемодинамику. Изучение зависимости среднего давления от VT показало, что она имеет экспоненциальный характер. Величина среднего давления в трахее оказалась обусловленной динамическим растяжением легких. Зависимость этого парамгтра от среднего увеличения легких в процессе ВЧ . ИВЛ была линейной, что подтверждалось высокими значениями коэффициентов корреляций уравнений линейной регрессии.

При контроле безопасности ВЧ ИВЛ существенный интерес представляет соотношение средних давленчй в трахее л в альвеолах. Результаты наших исследований показали, что при ВЧ ИВЛ среднее давление в дыхательных путях всегда остается ниже, чем в альвеолах. Степень различил варьировала у разных больных. Наши данные соответствует мнению большинства исследователей этой проблемы, хотя единого мнения по этому вопросу нет. Из полученных нами данных следует, что попытка судить о степени динамического растяжения легких по уровню среднего давления и трахее ыозхет привести к некоторой недооценке среднего виутриальвеолярного давления. Поэтому корректным будет лишь заключение о том, что давление в альвеолах при 'ВЧ ИВЛ из нюке, чем в трахее.

Изучение максимального давления в трахее при ВЧ ИВЛ показа-

г.а, что этот параметр зависит от большого числа разнообразных факторов и поэтому имеет небольшое диагностическое значение. Это позволяет рекомендовать для регистрации в шниторном режиме только ауто-ГЩКВ и среднее давление в дыхательных путях.

ВЫВОДЫ

1. Объем альвеолярной вентиляции за какдкй дыхательны цикл не зависит от частоты ВЧ ИВЛ и определяется только величиной дыхательного объема. ¡Зависимость альвеолярной вентиляции и дыхательного мертвого пространства от тщательного объема является линейной. •

2. Существует предел укеиькейия дыхательного объема при ВЧ ИВЛ, так как альвеолярная вентиляция прекращается раньше, чем дыхательный объем станет равным нуля.

3. Увеличение дыхательного объема при неизменных прочих параметрах режима приводит к зкспоненцнашгаму яозрасташз степени динамического растя-ташп легких. Способность дыхательного объема вызывать задержу газа в легких характеризуется индексом накопления, который равен отношению частоты вентиляции к длительности фазы выдоха. ..■■'*

4. Степень динамического растяжения легких возрастает с увеличением сопротивления дыхательных путей. Задержка газа в легких зависит также от инерционно: э сопротивления дыхательной системы,

5. Ауто-ПДКВ при ВЧ ИВЛ обусловлено динамический растяетни-ем легких, дуто-ПДКВ пропорционально накопленному объему, но всегда остается ниже, чем мшш&шьное альвеолярное давле ик>.

6. Величина среднего давления в дыхательных путях зависит от степени среднего увеличения объема легких. ''

ПРАКТИЧЕСКИЕ. РК1Ш2Ш!А1Щ>г

1. Пришнеиие в повседневной клинической- практике ВЧ ИВЛ с. частотой, вша .200 - 25и в'.мин. нецелесообразно, так как это связано с риском перераетяжения легких, резким увеличением минутно-, го осгьла вентил'цим и трудностями при кондиционировании вдуваемого газа

2. Выбор режима БЧ ИВЛ в каждом случае дешев производиться с учетом индекса накопления газа. Зто позволяет управлять, объемом легких и внутригрудиым давлением при ВЧ ИВЛ. .--.•■

3. В клинических ситуациях, когда при ВЧ ИВЛ необходимо гюдд(;1>ж51;е«'Ь низкое внутригрудное давление, следует применять реж)мы с индексом-накопления меньше 1,0. При необходимости проведения вентиляции .с повышенным' альвеолярным 'давлением ( для увеличен! я функциональной остаточной емкости и расправления ателек-■ тааоп") показано применение реядаюв ВЧ 1ШЛ с индексами накопления больше 2,0.

4. ВЧ ИВЛ противопоказана при выраженных обструктивнах расстройствах дыхания из-за опасности неконтролируемого .перерастании» легких. При -умеренных сбструкпгопых расстройствах ВЧ ИВЛ 'необходимо проводить в. режимах с минимальными индексами накоплений, равными 0.1 - 0.3.

5. Длительное применение ВЧ ИВЛ б редамах с инвертированным -отводами»*! вдох: вадох. требует -снижения частоты вентиляции-до. 60

- ВО в млн., чтобы'.уменьшить индекс накопления и предотвратить п^рерастямень^ легких. -

О. Во время проведения ВЧ Ш1 рекомендуется контролировать степень-динамического растяжения легких по-величине ауто-ПДКВ и. среднего-давлти-в'дшатольяых путях.

СПИСОК РАБОТ, ' ОПУБЛИКОЕАШЬК ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Исследование газообмена при высокочастотной искусственной вентиляции легких // Енсокочастотная искусственная вентиляция в анестезиологии и интенсивной терапию Сб. науч. тр. / Под ред. Х.&Хапия. U , 1389. С. 26-30 (в соавт)

2. Pulmonary mechanics and gas exchange m patients operated under anesthesia and HFJV // Tes. докл. симпозиума "High frequency ventilation" Мартин, ЧССР, 1989. С. 4-5. (в соавт).

3. Высокочастотная вентиляция жидах npiî дыхательной недостаточности (гавообмэн и шхаш«а дыхания) // Тез. докл. VI Все-росс. съезд терапевтов. Горькая, 1989. С, 1S3-1S4.

4. Динамическое растяжение легких при струйной ВЧ ИВЛ (клинике- физиологическое исследование) // Актуальные вопросы анестезиологии и реаниматологии: Сб./ Анапа, 1989.. С.68-89. (в соавт.)

.5. Газообмен и механика дыхания при струйной высокочастотной искусственной вентиляции легких//Вестник АЖ- 1990.-- N 3, - С. 26-30. (в соаат. )

6. Газообмен при высокочастотной ¡'.скусственной вентиляции легких: мониторто-компьюгерный анализ // Тез. дога, IV Всесоюзн. съезд анестезиологов и реаниматологов. Одесса, U89. С. 40-41. (в соавт)

7, Gas exchange and lunj ¡mechanics in HFJV // Тез. докл. VIII Европейский конгресс анестезиологов. Варшава, 1990. С. 4/6.2-23. (в соавт).

21

Подписало к печати 18.02.91. <Зортлат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Сметная печать. 1,0 усл.печ.л. 1,0 уч.-изд.л. Тграж 100 экз. Заклз В 24. Бесплатно.-

ОШП ПГ/ *

Петрозаводск, пр.Лештнз, 33.