<<
>>

Дыхательная система

Основу пулъсоксиметрии составляет измерение поглощения света определенной волны, испускаемого светодиодом датчика пульсоксиметра, НЬ крови. Интенсивность падающего светового потока опреде­ляет фотодетектор.

Палец или ухо пациента находится между светоди­одом и фотодетектором. НЬ в этом случае служит как бы фильтром, причем цвет фильтра зависит от степени насыщения НЬ кислородом. На этом и основана возможность устанавливать с помощью метода пульсоксиметрии степень оксигенации НЬ. Поскольку на поглощение света существенно влияет пульсовая волна, одновременно измеряется не только насыщение НЬ кислородом, но также ЧСС и амплитуда пуль­совой волны.

Измеряемую в процентах величину насыщения НЬ артериальной крови кислородом обычно обозначают как Sa02 (S - от сатурация — насыщение), хотя правильнее ее обозначать как Sp02, т.е. насыщение артериальной крови кислородом, измеренное методом пульсоксимет­рии (дело в том, что датчик прибора не отличает оксигемоглобин от карбоксигемоглобина и метгемоглобина, поэтому при наличии их в крови Sp02 будет выше истинной величины Sa02).

Пульсоксиметрия дает возможность непрерывно мониторировать качество оксигенации артериальной крови в легких пациента. Для оценки последней используют 3 показателя: 1) Ра02 — напряжение (парциальное давление) кислорода артериальной крови. Этот пока­затель измеряется в мм рт. ст. и при дыхании воздухом у здорового человека составляет около 90 мм рт. ст. 2) Sa02 — степень насыщения НЬ кислородом; поскольку этот показатель измеряет пульсоксиметр, лучше его обозначать как Sp02. Он измеряется в процентах, и при дыхании воздухом нормальная его величина колеблется в пределах 92-96%. 3) Са02 — содержание кислорода в артериальной крови. Кис­лород содержится в крови в 2 формах: а) в растворенном виде, при­чем его количество прямо пропорционально Ра02 (коэффициент ра­створимости составляет 0,0031); б) в обратимой связи с НЬ; 1 г полностью насыщенного кислородом НЬ содержит 1,39 мл кислоро­да (константа Гюфнера).

В целом содержание кислорода может быть подсчитано по фор­муле:

Са02 = НЬ, г/л х Sa02, % х 1,39/100 + Ра02 х 0,0031.

Оно измеряется в мл на 100 мл крови и в норме составляет около 20 мл на 100 мл крови.

Взаимоотношения между Ра02 и Sa02 достаточно сложны и опре­деляются так называемой кривой диссоциации оксигемоглобина. Как известно, Hb выполняет две основные задачи - присоединяет кис­лород в легких и отдает его в ткани. Стремление НЬ связать кислород (сродство НЬ к кислороду) должно быть таким, чтобы обеспечить оксигенацию НЬ в легких и отдать кислород на периферии. Нормаль­ное положение кривой диссоциации оксигемоглобина соответствует оптимальному сродству НЬ к кислороду, чтобы он хорошо присоеди­нял кислород в легких и легко отдавал его в ткани. При патологичес­ких состояниях, часто наблюдаемых у больных в ОРИТ, сродство НЬ к кислороду нарушается. Графически это отражается сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина вправо или влево.

Такие состояния, как снижение pH (ацидоз), гипертермия и уве­личение в эритроцитах концентрации 2,3-ДФГ, приводят к сдвигу кривой диссоциации вправо и снижению сродства НЬ к кислороду. Это значит, что насыщение НЬ кислородом в легких ухудшается, зато он лучше и легче отдает кислород на периферии. Напротив, алкалоз, гипотермия и уменьшение концентрации 2,3-ДФГ вызывают сдвиг кривой диссоциации влево и соответственно уменьшение сродства НЬ к кислороду. В этом случае НЬ жадно присоединяет кислород в легких, но хуже отдает его тканям.

Отметим, что сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина про­исходит в организме в норме. На периферии в венозной части сосу­дистого капилляра отмечаются закисление крови вследствие увели­чения в ней содержания С02, сдвиг кривой вправо и следовательно снижение сродства НЬ к кислороду. В легких С02 покидает кровь, pH снижается, кривая диссоциации сдвигается влево и НЬ легче присое­диняет кислород.

В целом сложные отношения между Р 02 и Sa02 могут затруднить интерпретацию данных пульсоксиметрии, и у тяжелобольных необ­ходим мониторинг транспорта кислорода в организме (см.

ниже).

Во многих пульсоксиметрах на экран выводится в виде кривой пуль­сация артериол, измеряемая фотометрическим методом, поэтому ее называют фотоплетизмограммой (ФПГ). Эта кривая имеет диагнос­тическое значение, поскольку отражает объемную пульсацию артери­ол и, следовательно, характеризует периферический кровоток. Счита­ется, что ФПГ зависит от тонуса микрососудов и УО сердца. Снижение амплитуды ФПГ может служить признаком периферической вазоконстрикции и/или уменьшения УО, а ее повышение - показателем про­тивоположных изменений. Однако при различных сложных расстрой­ствах кровообращения интерпретация амплитуды ФПГ становится сложной и она теряет свое диагностическое значение.

Пульсоксиметрические датчики в основном бывают 2 видов: 1) в виде прищепки — они крепятся на ухе или пальце пациента и пред­назначены для взрослых и детей старше 1 года; 2) гибкие датчики; 3)существуют специальные датчики для новорожденных и недоношен­ных детей.

Обычно снижение Sp02 ниже 92% расценивается как гипоксемия. В этом случае прежде всего обращают внимание на вдыхаемую концент­рацию кислорода (Fi02); ее повышение в большинстве случаев позво­ляет ликвидировать гипоксемию. Вместе с тем увеличение Sp02 более 98% при дыхании кислородом указывает на гипероксемию, которая не способствует заметному улучшению оксигенации тканей, но повышает риск токсического действия кислорода. Особенно опасна гипероксия у детей первых месяцев жизни, у которых с помощью пульсоксиметрии можно контролировать Fi02 и избежать как гипер-, так и гипоксемии.

Сегодня пульсоксиметрия является одним из наиболее часто ис­пользуемых в интенсивной педиатрии видов мониторинга. Ее пре­имущества:

1) постоянное измерение Sp02;

2) профилактика гипоксии;

3) адекватная оценка сатурации у новорожденных и грудных детей;

4) возможность избежать токсичности кислорода и рано начать ле­чение гипоксии;

5) отображение изменений кожной перфузии.

К недостаткам метода следует отнести: 1) отсутствие возможнос­ти определения карбокси- и метгемоглобина; 2) влияние на показа­тели Sp02 и амплитуду ФПГ таких факторов, как температура, давле­ние датчика, симпатическая иннервация, поэтому врач должен постоянно анализировать полученные данные; при длительном мо­ниторинге рекомендуется менять место установки датчика через каж­дые 5-6 ч; 3) выраженные изменения сатурации получают отображе­ние с некоторым запозданием (обычно через это 40-50 с), что следует учитывать в критических ситуациях.

Мониторинг газов крови имеет важнейшее значение для интенсив­ной терапии. Сегодня, например, невозможно говорить о ДН у боль­ного, не зная у него величину напряжения 02 и С02. Известно не­сколько способов инвазивного и неинвазивного мониторинга газов крови.

Чрескожное (транскутанное) измерение Р02 и РС02 проводится с помощью специальных полярографических электродов (электроды Кларка), которые позволяют определять парциальное давление кислорода и углекислоты в капиллярах кожи. Датчики прибора наклеи­вают на кожу; они имеют нагревательный элемент для улучшения микроциркуляции и диффузии газов. Рекомендуемая температура нагрева 43 °С и выше. Для стабилизации работы прибора необходи­мы его предварительная калибровка и нагревание кожи в течение 20 мин — стабилизации работы прибора.

Первоначальный энтузиазм, связанный с появлением этого мето­да, в значительной мере иссяк в связи с установленной выраженной зависимостью показателей от состояния перфузии тканей, что зат­рудняет интерпретацию полученных данных.

Однако применение транскутанных мониторов у новорожденных с различной острой патологией доказало свою целесообразность и может быть использовано для мониторинга, хотя необходимо даль­нейшее накопление опыта. Следует отметить, что во избежание ожо­гов датчик необходимо переклеивать через каждые 2—3 ч.

Капнография — измерение концентрации С02 в дыхательной сме­си (вдыхаемой и выдыхаемой). Чаще для капнографии используют приборы, работа которых основана на инфракрасном оптическом анализе С02, молекулы которого способны поглощать инфракрасное излучение определенной длины волны. Вдыхаемый и выдыхаемый пациентом газ поступает в прозрачную измерительную камеру, на которую направлен исходящий из специального источника поток инфракрасного излучения. При прохождении через камеру часть из­лучения поглощается, а в оставшейся фотодетектор измеряет интенсивность светового потока. Чем больше молекул С02 содержится в камере, тем интенсивнее поглощается инфракрасное излучение.

Результат высвечивается на экране монитора в виде кривой, от­ражающей изменения концентрации С02 в течение дыхательного цикла. Кривая, как правило, имеет вид трапеции. Важнейшей ее ха­рактеристикой является напряжение С02 в конечной порции выды­хаемого газа (end tidal С02), обозначаемое как РЕТС02. Обычно РЕТС02 постоянно высвечивается на дисплее прибора. Это связано с тем, что фактически РЕТС02 отражает напряжение С02 в альвео­лярном газе (РАС02), которое в свою очередь очень близко к ее на­пряжению в артериальной крови (РаС02); в норме разница между РаС02 и РетС02 не превышает 3—4 мм рт. ст. Следовательно, капног­рафия с постоянным мониторингом РЕТС02 позволяет неинвазивно мониторировать напряжение С02 артериальной крови с высокой сте­пенью достоверности.

Неинвазивный постоянный мониторинг капнограммы — один из наиболее универсальных и информативных видов мониторинга в интенсивной терапии, особенно при ИВЛ, так как именно на основе капнографии оценивается состояние легочной вентиляции. Обычно РЕТС02 при нормальной вентиляции составляет 35—40 мм рт. ст., по­казатель ниже 35 мм рт. ст. свидетельствует о гипервентиляции, выше 40 мм рт. ст. — о гиповентиляции. Кроме того, капнограмма позволя­ет определять положение интубационной трубки, контролировать состояние дыхательного контура, распознать вентиляционно-перфузионные нарушения и т.д. (табл. 7.2).

Таблица 7.2. Преимущества мониторинга РЕТС02
Показатель Примечание
Определение возвратного
дыхания
Определения эмболии Внезапное уменьшение РЕТС02
Определение злокачественной Внезапное увеличение РЕТС02
гипертермии

Рутинный мониторинг ИВЛ

• Контроль правильного положения эндотрахеальной трубки

• Контроль поддержания нормокапнии или очень умеренной гипокапнии при ИВЛ

• Определение нарушений соотношения венти-

ляция/кровоток

Оксиметрия — мониторинг концентрации кислорода в дыхатель­ной смеси.

Существует 2 основных типа оксиметров. При так назы­ваемой медленной оксиметрии концентрацию кислорода определя­ют электрохимическим методом с помощью электрода Кларка. Такой датчик инерционен и обычно измеряет только среднюю величину Н02. При быстрой оксиметрии чаще применяют парамагнитные ананизаторы кислорода, которые регистрируют мгновенные концентра­ции кислорода в каждый момент дыхательного цикла и отображают их графически.

Оксиметрия имеет важное значение для мониторинга. Прежде всего она позволяет постоянно мониторировать Fi02 (при дыхании воз­духом Fi02 составляет 21%, придыхании чистым кислородом — 100%). Абсолютное большинство аппаратов для ИВЛ импортного производ­ила снабжены оксиметром. Особенно важен мониторинг Fi02 у детей раннего возраста в связи с особой опасностью для них высоких концентраций кислорода. При длительной оксигенотерапии для них безопасной считается концентрация Fi02 не более 40%. Кроме того, быстрая оксиметрия позволяет определять концентрацию кислорода и альвеолярном газе (РА02), которая необходима для расчета альвеоло-артериального градиента (РА_а02), индекса оксигенации и других важнейших параметров кислородного гомеостаза. Такой анализ позволяет адекватно оценить гомеостаз пациента в критическом состо­янии и соответственно подобрать эффективную терапию.

Инвазивный мониторинг газов крови стал широко использоваться в медицине критических состояний с конца 50-х годов прошлого века, когда П. Аструп разработал метод определения РС02 крови на основе электрохимического измерения pH. В конце 60-х годов в нашей стра­не впервые появились газокислотные анализаторы («микро-Аструп»). Существенным преимуществом современных приборов этого класса является возможность определять ряд важнейших параметров гомеос­таза в микропробах крови — от 120 до 200 мкл (0,12—0,2 мл). Эти при­боры позволяют в таком объеме пробы исследовать параметры КОС (pH и избыток оснований — BE), газы крови (Р02, РС02), сатурацию НЬ кислородом (S02), Ht, Hb (можно определить фетальный НЬ), важ­нейшие электролиты (К+, Na+), мочевину, глюкозу, лактат и некото­рые другие показатели. Компьютерные программы позволяют опре­делять ряд расчетных показателей (в частности С02 и Св02).

С целью инвазивного мониторинга газов крови исследуется кровь. Для получения венозной крови, как правило, используется централь­ный катетер. Для исследования периферической крови обычно при­меняется так называемая артериолизованная кровь, получаемая пос­ле нагревания кисти пациента в ванночке с водой в течение 5 мин при температуре 42—43 °С и последующей пункции пальца (у ново­рожденных может быть использована пятка). Считается, что после такого прогревания кровь по своему составу близка к артериальной. Однако это справедливо только в отношении pH и РС02, что же ка­сается напряжения кислорода артериолизованной крови, то много­численные репрезентативные исследования убедительно доказали несоответствие этого показателя истинному Ра02, поэтому необхо­дима пункция или катетеризация артерий.

При исследовании кислорода крови важно, чтобы получаемая кровь не соприкасалась с окружающим воздухом. Парциальное давление кислорода в воздухе при нормальном атмосферном давлении состав­ляет 159 мм рт. ст., поэтому при контакте крови с воздухом кислород быстро диффундирует в кровь (если Р02 около 100 мм рт. ст.) с завы­шением истинной величины показателя.

Другие параметры дыхательной системы (давление в дыхательных путях, вдыхаемый и выдыхаемый объемы, механические свойства легких и др.) измеряются в современных аппаратах при проведении ИВЛ. Большие возможности предоставляет графический мониторинг, позволяющий оценивать в процессе ИВЛ дыхательные петли поток-объем и объем—давление. Эта важная информация помогает подо­брать для каждого пациента оптимальные параметры вентиляции.

<< | >>
Источник: Под редакцией Михельсона В.А.. Интенсивная терапия в педиатрии. 2008

Еще по теме Дыхательная система:

  1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА «МАТЬ – ПЛАЦЕНТА - ПЛОД» (ФЕТОПЛАЦЕНТАРНЫЙ КОМПЛЕКС)
  2. ФИЗИОЛОГИЯ И ФАРМАКОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
  3. СИСТЕМА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
  4. Борьба с курением, алкоголизмом в школьном возрасте. Физиоло-гигиенические основы физического воспитания: влияние физических упражнений на функциональные системы организма
  5. Дыхательная недостаточность
  6. Лекционное занятие № 2 Организм человека как единая биологическая система
  7. Отрицательное влияние на органы и системы организма
  8. Основные представления о древних холистических системах
  9. ОСТРАЯ ДЫХАТЕЛЬНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ
  10. Травматические и сосудистые поражения нервной системы
  11. Дыхательная гимнастика
  12. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
  13. НАРУШЕНИЯ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ У ЧАСТО БОЛЕЮЩИХ ДЕТЕЙ
  14. Классификация и патогенез дыхательной недостаточности
  15. Дыхательные расстройства