Основные функциональные показатели аппаратов ингаляционного наркозы

Газоток — количество свежей газовой смеси, поступающее в. единицу времени в мешок или мех аппарата от источников свежего газа. Вентиляция — объем газовой смеси, поступающий в единицу времени в дыхательные пути больного.

Для открытого контура газоток равен ну­лю, для полуоткрытого контура теоретически газоток должен быть равен вентиляции. Од­нако, при работе всегда будут утечки газа  в атмосферу, обусловленные негерметично­стью системы аппарат — присоединительный элемент — легкие. Для полуоткрытого кон­тура практически газоток всегда несколько больше объема вентиляции. Для закрытого и полузакрытого контуров газоток значитель­но меньше вентиляции. В закрытом контуре газоток должен быть равным объему потреб­ляемого кислорода и депонируемых паров анестетика. Однако такой идеально закрытый контур едва ли осуществим из-за утечек и: чрезвычайной трудности дозировки анесте­тика; при очень малом газотоке. Все же при газотоке до 1 л/мин принято считать кон­тур закрытым. На практике всегда приходит­ся иметь дело с полузакрытым контуром, где газоток, будучи всегда меньше венти­ляции, все же зависит от него. Например, увеличение вентиляции вызывает соответст­венно большее стравливание газовой смеси через клапан или иные места утечки газа и, следовательно, требует увеличения газо­тока. Уменьшение вентиляции, наоборот, дает возможность уменьшить необходимый газоток.

Измерители вентиляции.Для измерения ды­хательных объемов и минутной вентиляции при наркозе и ИВЛ применяют специаль­ные вентилометры (волюметры, расходомеры пульсирующего тока). Отечественные аппара­ты комплектуются вентилометром — прибо­ром роторного типа. При протекании газа через  корпус  приводятся  во  вращательное движение роторы или крыльчатки. Их вра­щение передается на счетный механизм. Число оборотов пропорционально количеству газа, протекающего через вентилометр. Устойчи­вые результаты измерений можно получить при вентиляции от 4 до 30 л/мин, при этом погрешность показаний не превышает ± 8 %. Прибор снабжен электрическим на­гревателем для удаления конденсирующихся паров и улучшения эксплуатационных пока­зателей. При ИВЛ прибор рекомендуется устанавливать в линии выдоха.

Сопротивление аппаратов ИН.Сопротивле­ние дыханию современных аппаратов ИН сравнительно невелико: у аппарата «Поли-иаркон-2»,. при вентиляции 8 л/мин оно составляет не более 7 мм вод. ст., у ап­парата «Полинаркон-2П» и НАПП-2 — не более 10 мм вод. ст., у аппарата «Наркон-2» — не более 12 мм вод. ст. При переполненном дыхательном мешке или мехе сопротивление может увеличиться в 10 раз. Под аэродинамическим сопротивлением ка­кого-либо газопроводящего устройства по­нимают падение давления потока газа между входом и выходом этого устройства. При потоке газа 1 л/с величина падения дав­ления представляет собой единицу сопротив­ления и выражается в кПа/(лс) или см вод. ст./(л/с). В практических,целях под со­противлением аппарата ИН понимают паде­ние давления при пропускании через аппарат постоянного потока газа 25 л/мин, что прибли­зительно соответствует скорости потока газа при минутном объеме вентиляции 8 л/мин.

Сопротивление аппарата ИН и его при­соединительных элементов можно снизить путем уменьшения длины и увеличения внут­реннего диаметра газопроводящих путей. Аэродинамическое сопротивление зависит также от скорости тока газов, эта зависи­мость близка к квадратичной. Чем выше скорость вдоха, тем больше сопротивление аппарата и эндотрахеальной трубки и тем выше перепад давлений, необходимый для поддержания тока газов. Во всей системе аппарат — больной при эндотрахеальном спо­собе общей анестезии основная доля со­противления приходится на эндотрахеальные трубки. При проведении ИВЛ основное зна­чение имеет сопротивление аппарата и тру­бок выдоху.

Мертвое пространство аппарата— это тот объем выдыхаемых газов внутри дыхатель­ного контура аппарата, который повторно вдыхается без значительного изменения со­держания углекислого газа. Величину мерт­вого пространства аппарата определяет ряд факторов: 1) больший, чем в норме, про­скок С02 через адсорбер из-за сниженной поглотительной способности адсорбента; 2) излишний объем присоединительных элемен­тов (тройников, адаптеров, коннекторов, соединительных патрубков и т. д.), состав­ляющих так называемую неразделенную часть дыхательного контура (это особенно касается маятникового контура, где весь объем присоединительных элементов и пат­рубков до прямоточного адсорбера является мертвым пространством); 3) неисправность направляющих или нереверсивного клапанов, приводящая к чрезмерным перепускам газа через клапаны: 4) чрезмерная растяжи­мость шланга вдоха, приводящая к депони­рованию в нем некоторого количества вы­дыхаемого газа в фазе выдоха с последую­щим поступлением этого газа к больному в фазе вдоха.

Объем мертвого пространства аппарата ни в коем случае не является постоянной величиной. Этот объем изменяется в зави­симости от исправности аппарата, качества его подготовки к работе, конструкции ды­хательного контура, способа ведения нар­коза и ИВЛ. Наконец, исключительное зна­чение имеет величина газотока: чем он больше, тем меньшее влияние оказывает объем мертвого пространства на величину альвеолярной вентиляции. При разновидно­сти маятникового контура — так называемой системе Мэгилла — Мэйплсона — адсорбера нет, а газоток устанавливается равным или несколько большим по величине, чем ми­нутная вентиляция. Из-за притока свежего газа можно говорить не о «мертвом про­странстве аппарата» как о конкретной ве­личине, а о мертвопространственномэффекте аппарата, характеризуя его величину не объемом, а повышением концентрации С02 во вдыхаемом газе.

Концентрации анестетиков и принципы их контролирования. Концентрация испарителям это концентрация паров анестетика, создаваемая испарителем при заданном открытии его крана,  когда в испаритель входит свежий газ, не содержащий паров анестетика. Для открытой и полуоткрытой систем, а также для закрытой системы с испарителем, расположенным «вне круга циркуляции газов», концентрация испарителя равна концентрации анестетика на выходе из испарителя и измеряется отношением объема паров анестетика (Кн) к суммарному объему парогазовой смеси, выходящей из испарителя:

где V— объем газотока, пропущенного через испаритель, в мл; Vaобъем паров анесте­тика в мл; Кисп — концентрация испарите­ля в  об.%.

Для закрытой системы с испарителем «в круге циркуляции газов» концентрация испа­рителя не равна концентрации паров анесте­тика на выходе из испарителя, так как в этом случае газ, входящий в испаритель, уже содержит некоторое количество паров анестетика, выдыхаемых больным. В этом случае концентрация испарителя может рассматриваться как концентрация паров анесте­тика, добавляемая к той его концентрации, которая имеется во входящей в испаритель газовой смеси.

Концентрация вдыхаемая — это концентрация анестетика, определяемая в тройнике или в адаптере. Величина вдыхае­мой концентрации представляет собой отно­шение объема вдыхаемых паров (газов) ане­стетика (Кн) ко всему вдыхаемому объему парогазовой смеси (Квдых) и измеряется в объемных процентах

где Vв — объем газа, пропущенного через испаритель, в мл; Vобъем паров анесте­тика в мл; Авдых — концентрация вдыхаемого анестетика в об.%.

Обычно когда говорят о концентрациианестетика имеют в виду именно вдыхаемуюконцентрацию.

Концентрация альвеолярная – это концентрация анестетика в альвеоляр­ном воздухе. Она определяет концентрацию анестетика в артериальной крови и, следо­вательно, глубину наркоза, и зависит от вдыхаемой концентрации. Альвеолярную концентрацию измеряют в последней порции выдыхаемого воздуха. В период поддержания наркоза она составляет приблизительно 70 % вдыхаемой концентрации при нормальной, легочной вентиляции; при гипервентиляции приближается к вдыхаемой концентрации. При всяком ее изменении требуется некото­рое время («время смешивания»), чтобы уста­новить стабильное соотношение между вдыхаемой и альвеолярной концентрацией. Время смешивания зависит от величины функцио­нальной остаточной емкости легких, от рав­номерности распределения поступающего в альвеолы газа и от объема вентиляции. У маленького ребенка это время составля­ет 40—60 с, у взрослого со здоровыми легкими 21/23 мин, а у больного эмфи­земой легких может возрастать до 12—15 мин. Гипервентиляция сокращает это время.

Контролирование вдыхаемой концентрациив нереверсивных дыхательных контурах при работе с термокомпенсирующими испарите­лями не представляет трудностей: практиче­ски она равна концентрации испарителя. В реверсивном контуре, если испаритель расположен «в круге циркуляции газов» и га­зоток невелик, вдыхаемая концентрация (вследствие повторного прохождения выдох­нутого газа через испаритель) будет выше концентрации испарителя. При испарителе «вне круга циркуляции» вдыхаемая концен­трация может быть либо выше, либо ниже концентрации испарителя.

Вдыхаемую концентрациюанестетика при наркозе по реверсивному контуру определя­ют следующие факторы.

Концентрация испарителя. Ее увеличение при прочих равных условиях при­водят к увеличению вдыхаемой концентрации и наоборот.

Вентиляция легких. При работе с испарителями «в круге циркуляции газов» при ее увеличении вдыхаемая концентрация возрастает, при уменьшении — снижается, так как величина вентиляции — это в конеч­ном итоге скорость, с которой газ, заклю­ченный в системе аппарат — легкие, циркули­рует через испаритель, «донасыщаясь» парами анестетика. При значительном уменьше­нии вентиляции легких вдыхаемая концентра­ция анестетика становится столь низкой, что больной начинает выходить из наркоза. Наоборот, при резком увеличении объема вентиляции (например, при переходе на ИВЛ) вдыхаемая концентрация возрастает и воз­можна передозировка, особенно при наркозе мощными анестетиками. При работе с ис­парителями «вне круга циркуляции газов» изменение минутного объема вентиляции больного не оказывает существенного влия­ния на величину вдыхаемой концентрации анестетика и глубину наркоза.

Газоток. При работе с испарителями «в круге циркуляции газов» увеличение га­зотока приводит к снижению вдыхаемой концентрации анестетика, уменьшение газо­тока — к возрастанию концентрации анесте­тика, так как поступающий в круг цир­куляции свежий газ более или менее раз­бавляет находящиеся в замкнутом круге па­ры анестетика. При работе с дозиметрами для газов или с испарителями «вне круга циркуляции газов», если используют анесте­тик с высокой степенью поглощения тканя­ми (эфир, хлороформ, фторотан), то при увеличении газотока возрастает вдыхаемая концентрация, и наоборот. Если применяют анестетик с низкой степенью поглощения (закись азота, циклопропан), то увеличение газотока вызывает снижение вдыхаемой кон­центрации анестетика, и наоборот. В общем с увеличением газотока вдыхаемая концент­рация приближается к концентрации испари­теля (дозиметра). Например, при газотоке порядка 6 л/мин система ведет себя как полуоткрытая, и вдыхаемая концентрация почти равна концентрации испарителя.

Степень поглощения анестети­ке в. В начальный период наркоза происхо­дит интенсивное поглощение паров анестетика «тканевыми депо» организма. В те­чение первых 20 — 30 мин поглощение заметно уменьшается, затем остается практически стабильным в течение приблизительно 2 ч наркоза, а далее снова интенсивно снижается. Как показали исследования, в период ста­бильного режима степень поглоще­ния анестетиков (в мл/мин на каждый процент альвеолярной концентрации) различ­на и составляет для закиси азота — 2, цикло­пропана — 1,5, эфира — 100, хлороформа — 50, фторотана —15.

Практические выводы. 1. В начале нар­коза подача анестетика может быть отно­сительно высокой, а затем в течение при­близительно 20 — 30 мин ее следует снизить до уровня поддержания, а через 11/2 —2 ч уменьшить, чтобы избежать увеличения вды­хаемой концентраций, которое возникает из-за интенсивного снижения поглощения анес­тетика. У детей поглощение снижается бы­стрее, чем у взрослых, поэтому у детей вдыхаемая концентрация и глубина наркоза будут возрастать быстрее.

В зависимости от степени поглощения анестетиков вдыхаемая концентрация при работе по реверсивному контуру с испари­телями или дозиметрами «вне круга цир­куляции газов» может быть либо меньше, либо больше концентрации испарителя (дози­метра). Если анестетик поглощается организ­мом слабо (закись азота, циклопропан), то он накапливается в системе аппарата, и вды­хаемая концентрация становится выше кон­центрации испарителя (дозиметра). Если ане­стетик поглощается достаточно сильно (эфир, фторотан, хлороформ), то в системе накап­ливается не это вещество, а кислород, и вдыхаемая концентрация становится ниже концентрации испарителя. Например, при очень малом газотоке вдыхаемая концентра­ция эфира может оказаться в 10 раз ниже концентрации испарителя, расположенного «вне круга циркуляции». Зная скорость газотока и величину концентрации испарителя при пользовании термокомпенсирующими и стабилизированными устройствами, распо­ложенными «вне круга циркуляции», можно по специальным графикам найти величину вдыхаемой концентрации анестетика. При пользовании обычными испарителями, не дающими точной дозировки, или при ра­боте с любыми испарителями, включенными «в круг циркуляции», рассчитать величину вдыхаемой концентрации трудно.