Основы ИВЛ

1. Основы ИВЛ

2.

Движение газов по воздухоносным путям
вдох
Отрицательное
давление
Трансторакальное давление =
<0
0
(отсутствие потока
воздуха)
(«всасывающее
давление»)

3.

Движение газов по воздухоносным путям
выдох
Положительное
Отрицательное
давление
давление
Трансторакальное давление =
>0
0
(отсутствие
потока
воздуха)
(«изгоняющее
давление»)

4.

Работа дыхания
• Энергия, которая тратится на преодоление
эластической тяги легких и грудной клетки
• Энергия, которая тратится на преодоление
сопротивления дыхательных путей
воздушному потоку

5. Движение газов по воздухоносным путям

Динамика
трансторакального давления

6. Движение газов по воздухоносным путям

Отличие ИВЛ с отрицательным и положительным
давлением в дыхательных путях
Вентиляция с
рт.ст. отрицательным давлением
Р мм
t
2
5
Спонтанное
дыхание
Максимальный
дыхательный
объем – 150 мл
вдох выдох
Р
Вентиляция с
положительным давлением
t
2
вдох выдох
5
Дыхательный
объем создается
за счет вдувания
воздуха в легкие

7. Работа дыхания

Параметры биомеханики дыхания
• Объем (V) – объем воздуха, поступающего
в легкие ≈ дыхательный объем
• Давление (P) – давление в контуре
респиратора ≈ давление в дыхательных
путях
• Поток (F) – скорость движения воздуха по
воздухоносным путям = ∆V/∆T

8. Динамика трансторакального давления

Принцип работы респиратора
• Формирование потока воздуха в контуре
респиратора
• Создание положительного давления в
дыхательных путях
• Вдувание определенного объема воздуха в
дыхательные пути

9.

Первые аппараты ИВЛ
• «вдували» заданный дыхательный объем с
определенной частотой дыхания
• не реагировали на попытки
самостоятельных вдохов больного
• не управляли давлением в дыхательных
путях
Volume-control ventilation –
вентиляция с управлением по
объему

10. Аппаратура для проведения механической ИВЛ

Принцип VC-CMV
• Заданы целевой дыхательный объем и
длительность вдоха
• Расчет потока: F= ∆V/∆T = дыхательный объем/время вдоха
• Вдувание мехами респиратора воздуха с
рассчитанным потоком в течение
(установленного времени вдоха)

11. Параметры биомеханики дыхания

Вентиляция с управлением по объему
(VC-CMV)
V, мл
500
250
t
2
P, mbar
вдох
t, сек
5
выдох
30
15
t
2
вдох
5
выдох
t, сек
F л/мин
3
1,5
t
2
вдох
выдох
5

12. Принцип работы респиратора

VC-CMV с инспираторной паузой (плато)
V, мл
500
250
t
2
P, mbar
вдох
t, сек
5
выдох
30
15
t
2
вдох
5
выдох
t, сек
F л/мин
3
1,5
2
вдох
выдох
5
t

13. Первые аппараты ИВЛ

Вентиляция с управлением по
потоку (FC-CMV)
• VC-CMV: поток рассчитан, исходя из
дыхательного объема:
F= ∆V/∆T = дыхательный объем/время вдоха
• FC-CMV – поток задан врачом
VC-CMV = FC-CMV

14. Принцип VC-CMV

Проблемы, возникающие при
использовании VC-CMV
• Неконтролируемое возрастание давления в
дыхательных путях при изменении
жесткости легочной ткани – возможность
баротравмы
• Неравномерность вентиляции при
рестриктивной патологии

15. Вентиляция с управлением по объему (VC-CMV)

Изменение жесткости легочной ткани
при вентиляции в режиме VC-CMV
V, мл
500
250
2
вдох
t, сек
5
выдох
P, mbar
60
45
30
15
t
2
вдох
выдох
5
t, сек

16. VC-CMV с инспираторной паузой (плато)

Податливость легочной ткани (С)
P, mbar
С = ΔV / ΔP = VT / Pplato-Pbaseline
30
15
ΔP
t
V, мл
2
5
t, сек
500
ΔV
250
2
5
t, сек

17. Вентиляция с управлением по потоку (FC-CMV)

Податливость снижается при
возрастании жесткости легочной
ткани – при рестриктивной
патологии легких

18. Проблемы, возникающие при использовании VC-CMV

Сопротивление дыхательных путей
воздушному потоку (R)
R = PIP-Pplato / F
ΔP
P, mbar
30
ΔP
15
Pplato
t
2
t, сек
5
F л/мин
3
F
1,5
2
вдох
выдох
5
t

19. Изменение жесткости легочной ткани при вентиляции в режиме VC-CMV

Сопротивление повышается при
бронхообструкции
• Скопление мокроты в дыхательных путях и
интубационной трубке
• бронхоспазм
• Скопление конденсата в трубках
дыхательного контура

20. Податливость легочной ткани (С)

Неравномерность вентиляции при
ИВЛ в режиме VC-CMV

21. Податливость снижается при возрастании жесткости легочной ткани – при рестриктивной патологии легких

Вентиляция с управлением по
давлению (PC-CMV)
• Формирование потока воздуха с целью
создания определенного (заданного)
давления в дыхательных путях
• Постоянный мониторинг давления
• Снижение потока при превышении
заданного давления или повышение потока
при снижении заданного давления

22. Сопротивление дыхательных путей воздушному потоку (R)

Вентиляция с управлением по
давлению (PC-CMV)
V, мл
500
250
t
2
P, mbar
вдох
t, сек
5
выдох
30
15
t
2
вдох
5
выдох
t, сек
F л/мин
3
1,5
2
вдох
выдох
5
t

23. Сопротивление повышается при бронхообструкции

Изменение жесткости легочной ткани
при вентиляции в режиме РC-CMV
V, мл
500
250
2
вдох
t, сек
5
выдох
P, mbar
30
15
t
2
вдох
выдох
5
t, сек

24. Неравномерность вентиляции при ИВЛ в режиме VC-CMV

Альвеолярная вентиляции при ИВЛ в
режиме РC-CMV

25. Вентиляция с управлением по давлению (PC-CMV)

Сравнение вентиляции по объему и
давлению
V
V
2
P
t
t, сек
вдох выдо
х
2
F
5
P
5
t
вдох выдо
х
2
вдох выдо
х
2
5
t
t
вдох выдох
2
t, сек
5
5
t
t, сек
вдох выдох
F
2
5
t

26. Вентиляция с управлением по давлению (PC-CMV)

Положительные и отрицательные
аспекты VC и PC вентиляции
• Гарантированная
вентиляция заданным
дыхательным объемом
• Снижение дыхательного
объема при повышении
жесткости легких
• Неконтролируемое
повышение давления в
дыхательных путях при
повышении жесткости
легких
• Поддержание заданного
давления в дыхательных
путях независимо от
состояния легких

27. Изменение жесткости легочной ткани при вентиляции в режиме РC-CMV

Предупреждение спадения
поврежденных альвеол на выдохе

28. Альвеолярная вентиляции при ИВЛ в режиме РC-CMV

Предупреждение спадения
поврежденных альвеол на выдохе

29. Сравнение вентиляции по объему и давлению

Предупреждение спадения
поврежденных альвеол на выдохе
препятствие

30. Положительные и отрицательные аспекты VC и PC вентиляции

Вентиляция в режиме PC-CMV с
РЕЕР
V, мл
500
250
t
2
P, mbar
вдох
t, сек
5
выдох
30
15
t
2
вдох
выдох
5
t, сек

31. Предупреждение спадения поврежденных альвеол на выдохе

Эффекты РЕЕР
• Предупреждение коллабирования
поврежденных альвеол на выдохе
• Предупреждения пропотевания жидкой
части плазмы из легочных капилляров
при повышении в них гидростатического
давления или повреждения
альвеолярно-капиллярной мембраны

32. Предупреждение спадения поврежденных альвеол на выдохе

• Отсутствие синхронизации с
самостоятельными вдохами –
«борьба больного с аппаратом»
P, mbar
30
15
t
2
5
t, сек

33. Предупреждение спадения поврежденных альвеол на выдохе

Отрицательные последствия
«борьбы больного с респиратором»
• Активация симпатоадреналовой
системы – тахикардия, артериальная
гипертензия
• Повышение потребности в кислороде
• Повышение работы дыхания
• Неэффективность ИВЛ
• Психологическая травма (если больной
в сознании)

34. Вентиляция в режиме PC-CMV с РЕЕР

Выявление инспираторной попытки
больного аппаратом ИВЛ
респиратор
вдох
Выдох

35. Эффекты РЕЕР

Инспираторные попытки больного и
срабатывание триггера
P, mbar
30
15
2
5
t, сек

36.

Выявление респиратором окончания
вдоха
F л/мин
Снижение
потока на 50%
Готовность больного
к выдоху
3
2
5
t
вдох
выдох

37. Отрицательные последствия «борьбы больного с респиратором»

Выявление респиратором окончания
вдоха
F л/мин
Переключение
на выдох
Снижение
потока на 50%
3
2
5
t

38. Выявление инспираторной попытки больного аппаратом ИВЛ

Виды вдохов
P, mbar
• Принудительный
30
– респиратор начинает вдох
– Респиратор «вдувает» установленный объем
15
– Респиратор прекращает вдох
• Вспомогательный
– Больной инициирует вдох
– Респиратор «вдувает» установленный объем
t, сек
P, mbar
30
15
– Респиратор прекращает вдох
• Спонтанный вдох
– Больной инициирует вдох
– Больной регулирует дыхательный объем
(аппарат «облегчает» вдох)
P, mbar
t,
сек
30
15
– Больной прекращает вдох
t,
сек

39. Инспираторные попытки больного и срабатывание триггера

Режимы ИВЛ
• Полностью принудительный режим –
controlled mandatory ventilation (СMV)
• Принудительно-вспомогательный – assistcontrol (А/С)
• Прерывистый принудительный режим –
intermitted mandatory ventilation (IMV), в том
числе SIMV (synchronized IMV) – наряду с
принудительными/вспомогательными
вдохами возможны спонтанные
• Спонтанная вентиляция с поддержкой –
pressure support ventilation (PS-V)

40. Выявление респиратором окончания вдоха

Режимы ИВЛ
P, mbar
30
15
2
5
t, сек
2
5
t, сек
P, mbar
30
15
P, mbar
30
15
2
5
t, сек
2
5
t, сек
P, mbar
15