Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web


vyuka:mechanicka_podpora_plicni_ventilace_2009

Mechanická podpora pľúcnej ventilácie

Mechanická ventilácia je zavedenie umelého dýchania pomocou dýchacieho prístroja. Hlavnou indikáciou je zlyhanie dýchania z príčin centrálnych (sedatívny účinok liekov, cievna mozgová príhoda), miechových (poranení, detská obrna), z postihnutia periférnych nervov (polyneuropatia), pri chorobách nervosvalového vretienka (myasthenia gravis), choroby svalov (polymyozitida), hrudného koša (nestabilný hrudník) a choroby pľúc (zápal pľúc, pľúcna embólia) srdca (kardiálny pľúcny edém) alebo postihnutia pľúc pri multisystémových poruchách (ARDS). Uznávanou indikáciou je tiež hyperventilácia pre redukciu prietoku krvi mozgom pri pacientoch so zvýšeným intrakraniálnom tlaku.

Na podporu alebo na zaistenie pľúcnej ventilácie sa používajú prístroje (respirátory), ktoré sú konštruované na dvoch rozdielnych princípoch.

**Železné pľúca**

Zariadenie nazývané obrazne „železné pľúca“ bolo používané hlavne k udržaniu pľúcnej ventilácie pri chorých s polymyelitídou, pri ktorých došlo k ochrnutiu dýchacích svalov. Trup chorého je vzduchotesne uzatvorený vo valci, v ktorom je rytmicky vytváraný podtlak. Ten spôsobuje rozopnutie hrudníka a tým inspírium. Exspírium je pasívne a prebehne po prerušení podtlaku vo valci. Tento typ respirátora nemení zásadne tlakové pomery v hrudnom koši a v pľúcach, ktoré zodpovedajú prirodzenému dýchaniu. Respirátory typu „železné pľúca“ sa už nepoužívajú.

**Pľúcne respirátory**

V súčasnej dobe používané pľúcne respirátory dosahujú inspírium zvýšením tlaku vzduchu v dýchacích cestách. Jedná sa o nefyziologicky princíp pre uskutočnenie nádychu. Dnes sa používa prevažne tento typ pľúcnych respirátorov a to v niekoľkých modifikáciách.Použitie týchto respirátorov vyžaduje intubáciu chorého alebo tracheostomiu. Trubica, ktorou je do dýchacích ciest vháňaný zvlhčený a teplý vzduch, musí byť v trachee utesnená, aby tu mohol byť činnosťou respirátora zvýšený tlak. Toto zvýšenie sa propaguje do pľúcnych acinov a alveolov, kde spôsobí ich rozopnutie (a teda inspírium). Výdych je väčšinou pasívny. Pozitívny tlak je v dýchacích cestách vytvorený respirátorom prechodne, aby sa dosiahlo rozopnutie pľúc a teda inspírium. Preto sa tento spôsob prístrojovej ventilácie označuje skratkou IPPV (intermittent-prechodný-positive presure ventilation). Modifikáciou IPPV je riadená pľúcna ventilácia, pri ktorej v dýchacích cestách udržovaný vyšší tlak ako je tlak atmosférický (pozitívny tlak), aj na konci výdychu, keď sa normálne tlaky v dýchacích cestách a v atmosfére vyrovnávajú.

Pľúcna ventilácia pozitívnym tlakom umožňuje ovplyvniť alebo celkom určiť faktory, ktoré sú významné pre oxygenáciu krvi prechádzajúcej pľúcam, odvetrávanie CO2 produkovaného metabolizmom a pre ochranu pľúcneho parenchýmu pred barotraumou. Faktory, ktoré je možné určiť alebo ovplyvniť, sú: FiO2, dychový objem, frekvencia dýchania, časový pomer medzi inspíriom a exspíriom, maximálny tlak v dýchacích cestách, prietok vzduchu behom inspíria, maximálny prietok vzduchu behom inspíria, PEEP a jeho úroveň (fyziologický tlak na konci exspíria je 0 cm H2O)

Inspírium môže byť zahájené spontánnym inspiračným úsilím chorého, keď počiatočný pokles tlaku v dýchacích cestách spustí ventilačný mechanizmus prístroja, ktorý vženie plyn do dýchacích ciest. V prípade, keď je spontánne inspiračné úsilie príliš slabé alebo sa nedostaví vôbec, uskutoční sa nádych prostredníctvom prístroja časovým mechanizmom. Frekvencia dýchania preto v tomto prípade prevažne určuje činnosť dychových centier chorého. Jedná sa o podpornú, asistovanú pľúcnu ventiláciu. V prípade, keď je frekvencia dýchania plne závislá na nastavení časového mechanizmu respirátora, hovoríme o riadenej pľúcnej ventilácii.

Inspírium (inspiračný cyklus) je ukončené podľa rôznych princípov. V prístroji môže byť vháňanie plynu do dýchacích ciest ukončené po dosiahnutí nastaveného dychového objemu. V prípade, keď by sa u chorého v priebehu ventilácie znižovala poddajnosť pľúc, alebo táto bola od počiatku nízka, bolo by treba k dosiahnutiu nastaveného dychového objemu príliš veľkého tlaku a hrozilo by poškodenie pľúc barotraumou. Preto je možné obmedziť maximálny tlak, ktorý respirátor vyvinie. Inspírium môže byť tiež ukončené po dosiahnutí určitého tlaku, časového limitu alebo určitej hodnoty prietoku plynu.

Pri nízkej poddajnosti pľúc, ktorá môže významne zmenšiť celkovú kapacitu pľúc (TLC), môže normálny dychový objem zasahovať aj do okrajových častí statickej krivky tlak-objem, ich dosiahnutie vyžaduje vysokých tlakov. Z dôvodu prevencie barotraumy môže byť v takomto prípade vhodné použitie ventilácie s malými dychovými objemami a vyššej frekvencie dychových cyklov.

Mechanický respirátor môže vyvolať pozitívny tlak v systéme dýchacích ciest voči atmosférickému tlaku, len keď je dokončovaný výdych a je najväčšie riziko kolapsu alveolov. Taký ventilačný modus sa označuje ako PEEP (positive end-expiratory pressue). Respirátor umožní voľný priebeh začiatku exspíria, avšak pred koncom exspíria vytvorí výdychovú prekážku, ktorá zabráni vyrovnaniu tlakov v dýchacích cestách s tlakom atmosférickým. V dýchacích cestách zostane na konci exspíria pozitívny tlak, ktorý rozpína dýchacie cesty. Je to účinný prostriedok proti vzniku atelektáz a pravo-ľavých pľúcnych skratov. Pľúcna ventilácia sa presunie do oblasti inspiračného rezervného objemu, pri stále väčšom rozopnutí pľúc.

Dôležitými ukazovateľmi účinnosti oxygenoterapie a mechanickej ventilácie sú dosiahnuté hodnoty krvných plynov v arteriálnej krvi. Hodnota paO2 by mala byť nad 8 kPa (60 mmHg, saturácie hemoglobínu kyslíkom viac než 90%) a hodnota paCO2 by mala byť nižšia ne 5,85 kPa (44 mmHg).

Špecifický problém môže predstavovať ukončenie mechanickej podpory pľúcnej ventilácie, pretože je treba overiť, že pacient bude schopný dostatočnej spontánnej pľúcnej ventilácie. Pri väčšine ventilačných moduloch je významne znížená až celkom potlačená činnosť dýchacích svalov, čo môže spôsobiť ich prechodné oslabenie. Pri ukončení mechanickej ventilácii sa niekedy používa ventilačný modus označovaný skratkou CPAP (continous positive airway presure).

**Definícia ventilátora**

Ventilátor je technické zariadenie (prístroj), ktoré úplne alebo čiastočne zaisťuje výmenu plynu medzi alveolami a vonkajším prostredím prerušovaným generovaním transrespiračného tlakového gradientu, tj. gradientu medzi tlakom na vstupe do dýchacích ciest a tlakom v okolí hrudnej steny.

**Konštrukcia ventilátora**

Hlavné prvky, z ktorých je prístroj zostavený, sú pri väčšine moderných prístrojoch obdobné a zahrňujú:

1.Zdroj pohonu

Zdrojom pohonu je najčastejšie energia akumulovaná stlačením plynu – pneumatický zdroj. Častým zdrojom pohonu môže byť tiež elektrická energia – elektrický zdroj.

2.Pohonné zariadenie

Pohonné zariadenie transformuje energiu zdroja na generovaný transrespiračný gradient. Pri využití energie stlačeného plynu je po úprave tlaku plynu na tzv. pracovný tlak prístroja redukčným ventilom prietok plynu do okruhu ventilátora regulovaný tzv. riadiacimi výstupnými ventilmi.

3.Riadiacia jednotka

Riadiaca jednotka zaisťuje koordináciu činnosti jednotlivých komponentov prístroja a tiež ovláda pohonné zariadenie – tzv. výstupné ventily. Podľa riešenia riadiacej jednotky sú označované tzv. generácie ventilátorov.

I.generácia : Riadiaca jednotka pri týchto prístrojoch bola len mechanická.

II.generácia: Pri druhej generácii prístrojov bola už riadiaca jednotka čiastočne elektronická, príkladom II. generácie ventilátoru je napr. väčšina súčasných anesteziologických ventilátorov. Použitie elektronickej riadiacej jednotky umožňuje kontrolu činnosti prístroja jednoduchým alarmami.

III.generácia: Použitím mikroprocesorov umožňujúcich elektronickou spätnoväzbovú reguláciu riadiacich ventilov na základe údajov snímaných ventilátorom došlo k ďalšiemu kvalitatívnemu skoku vo vývoji prístrojov umelej pľúcnej ventilácie.

IV.generácia: Ako tzv. ventilátory IV.generácie sú označované prístroje, ktorých konštrukčné riešenie umožňuje súčasné riadenie viacerých riadiacich premenných a realizáciu tzv. hybridných ventilačných režimov. Do tejto kategórie patrí väčšina moderných ventilátorov používaných v intenzívnej a resuscitačnej starostlivosti.

4.Zariadenie na moduláciu exspíria

V praxi sú na jednoduchších prístrojoch používané samostatné externé tzv. PEEP ventily, ktoré by mali zabrániť poklesu tlaku v dýchacích cestách v dobe exspíria pod určenú úroveň. Pri moderných ventilátoroch III. a IV. generácie sú obyčajne použité tzv. proporcionálne riadené exspiračné ventily, ktoré sú riadené mikroprocesorom a ovládané pneumaticky alebo elektronicky.

5.Rozhranie medzi obsluhou a riadiacou jednotkou (ovládacie prvky)

Rozhranie medzi obsluhou a riadiacou jednotkou je v praxi realizované buď vo forme počítačovej obrazovky ovládanej pomocou pohybu kurzora, zmenou zvolenej hodnoty a potvrdením príkazu, alebo pomocou ovládacích prvkov s definovanou funkciou.

6.Meranie tlaku a prietoku

Meranie tlaku je nevyhnutné pre riadenie funkcie prístroja, sledovanie jeho činnosti, alarmované hlásenia a v niektorých prístrojoch aj pre iniciovanie inspíria. Miesto snímania môže byť v princípe na inspiračnom ramene okruhu, na exspiračnom ramene alebo na tzv. Y spojke. Pri súčasných prístrojoch je objem kalkulovaný integráciou prietoku v čase. Na meranie prietoku sa používajú najčastejšie diferenciálne tlakové pneumotachografy, ktoré sledujú veľkosť tlakového gradientu nad definovaným rezistorom a z veľkosti tohto gradientu odvodzujú veľkosť prietoku.

7.Monitorovacia jednotka, systém alarmov

Monitorovacia jednotka plní rad funkcií, ktorých cieľom je predovšetkým zaistenie bezpečnosti chorého. Umožňuje zobrazenie aktuálnych hodnôt sledovaných parametrov a ich trendu. Pri prekročení zadaných limitov dochádza k spusteniu alarmov. Pri väčšine moderných prístrojoch je uplatnený systém tzv. hierarchie alarmov.

8.Bezpečnostné prvky

Bezpečnosť umelej pľúcnej ventilácie je okrem systému alarmov zaistená aj ďalšími bezpečnostnými prvkami, ktoré podľa typu prístroja zahrňujú: záložný zdroj elektrickej energie, záložný ventilačný režim, tzv. antisfiktický ventil – zaisťuje otvorenie okruhu ventilátoru do atmosféry pri poruche prístroja, kompenzáciu netesnosti okruhu ventilátora a ďalšie.

Starosť o dýchacie cesty je neoddeliteľnou súčasťou starostlivosti o ventilovaných chorých. Okrem zvládnutia problematiky zaistenia dýchacích ciest je základným predpokladom úspechu pri umelej pľúcnej ventilácii správna starostlivosť o toaletu dýchacích ciest a prípravu vdychovaných plynov.

Pavel Dostál, Základy umělé plicní ventilace, 2.rozšírené vydání, Maxdorf,2005 Emanuel Nečas a spolupracovníci, Nakladatelství Karolinum, Praha 2006 Martin Vokurka, Jan Hugo, Velký lékařský slovník, 7. vydání, Maxdorf,2007

vyuka/mechanicka_podpora_plicni_ventilace_2009.txt · Poslední úprava: 2010/03/11 10:42 autor: kofranek