Что такое peep при ивл
Конечно-экспираторное давление (PEEP) по мере нарастания накапливаемого объема газа в альвеолах увеличивается. Поскольку в данном случае нет реальных условий, препятствующих продвижению объема выдоха по дыхательным путям (открытая бесклапанная система, крайне низкий объем аппаратного мертвого пространства), то логично предположить, что увеличение конечно-экспираторного давления осуществляется за счет повышения альвеолярного давления, которое формируется на выдохе перед началом последующего вдоха.
Его величина связана только с объемом газа, остающегося в альвеолах, который, в свою очередь, зависит от растяжимости легких и аэродинамического сопротивления дыхательных путей, что носит название «постоянной времени легких» (произведение растяжимости на сопротивление дыхательных путей) и влияет на время заполнения и опорожнения альвеол. Поэтому, в отличие от PEEP (positive end expiratory pressure), положительное альвеолярное давление, являясь «внутренним», относительно независимым от внешних условий, в литературе носит название auto-PEEP
Этот тезис находит себе подтверждение при анализе динамики данных параметров при различных частотах ВЧС ИВЛ. На рисунке представлены результаты регистрации PEEP и auto-PEEP при нарастающих частотах вентиляции в условиях приблизительно одинакового дыхательного объема и отношения I: Е= 1 : 2.
По мере увеличения частоты вентиляции отмечается неуклонное возрастание обоих параметров (диаграмма А). Причем удельный вес auto-PEEP в составе конечно-экспираторного давления составляет 60-65%.
На величину auto-PEEP, помимо частоты вентиляции, оказывает влияние также продолжительность фаз дыхательного цикла I:Е.
Частотный уровень проявления auto-PEEP находится в прямой зависимости от частоты вентиляции и продолжительности экспираторной фазы дыхательного цикла.
Приведенные выше данные позволяют констатировать, что при ВЧС ИВЛ конечно-экспираторное давление (PEEP) тесно связано с auto-PEEP и, как auto-PEEP, зависит от продолжительности выдоха и объема оставшейся в альвеолах газовой смеси после его прекращения. Это обстоятельство позволяет сделать вывод, что при ВЧС ИВЛ основу конечного экспираторного давления составляет альвеолярное давление.
Данное заключение подтверждается результатами корреляционного анализа взаимовлияния PEEP и auto-PEEP с другими параметрами респираторной механики.
Корреляционные связи auto-PEEP с другими параметрами механики дыхания теснее, чем у PEEP. Особенно отчетливо это проявляется при сравнении коэффициентов корреляции дыхательного объема (VT), что является еще одним подтверждением установленной ранее природы и закономерности возникновения auto-PEEP.
Приведенные выше факты позволяют утверждать, что при отсутствии выраженной обструкции дыхательных путей конечно-экспираторное давление, определяемое современными струйными респираторами, является не чем иным, как альвеолярным давлением (auto-PEEP), но зарегистрированным не на уровне альвеол, а в проксимальных отделах дыхательного контура. Поэтому величины этих давлений существенно различаются. По нашим данным, уровень auto-PEEP может превышать величины PEEP в полтора и более раз.
Следовательно, по уровню PEEP нельзя получить корректную информацию о состоянии альвеолярного давления и степени гиперинфляции. Для этого необходимо иметь информацию об auto-PEEP.
NSICU.RU neurosurgical intensive care unit
сайт отделения реанимации НИИ им Н.Н. Бурденко
Курсы повышения квалификации
Внутричерепная гипертензия
Асинхронии и графика ИВЛ
Водно-электролитные
нарушения
в нейрореанимации
Книга «Основы ИВЛ»
Рекомендации
по интенсивной терапии
у пациентов
с нейрохирургической патологией
Книга Основы ИВЛ, содержание
2.7 PEEP, CPAP и Baseline
Что такое PEEP (positive end expiratory pressure), и для чего оно нужно?
У пациентов с ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких, или COPD – chronic obstructive pulmonary disease, просвет бронхов уменьшается за счет отека слизистой оболочки. При выдохе мышечное усилие дыхательной мускулатуры через ткань легких передается на внешнюю стенку бронха, ещё больше уменьшая его просвет. Часть бронхиол, не имеющих каркаса из хрящевых полуколец, пережимается полностью. Воздух не выдыхается, а запирается в легких, как ловушке (происходит Air trapping). Последствия – нарушения газообмена и перерастяжение (hyperinflation) альвеол.
Было замечено, что индийские йоги и другие специалисты по дыхательной гимнастике при лечении пациентов с бронхиальной астмой широко практикуют медленный выдох с сопротивлением (например с вокализацией, когда на выдохе пациент поёт «и-и-и-и» или «у-у-у-у», или выдыхает через трубку, опущенную в воду). Таким образом, внутри бронхиол создается давление, поддерживающее их проходимость. В современных аппаратах ИВЛ PEEP создается с помощью регулируемого или даже управляемого клапана выдоха.
В дальнейшем выяснилось, что у PEEP может быть ещё одно применение:
Recruitment (мобилизация спавшихся альвеол).
При ОРДС (острый респираторный дистресc-синдром, ARDS – acute respiratory distress syndrome) часть альвеол находится в «слипшемся» состоянии и не участвует в газообмене. Это слипание происходит из-за нарушения свойств легочного сурфактанта и патологической экссудации в просвет альвеол. Recruitment – это такой маневр управления аппаратом ИВЛ, при котором за счет правильного подбора давления на вдохе, длительности вдоха и повышения PEEP добиваются расправления слипшихся альвеол. После завершения Recruitment manever (маневр мобилизации альвеол) для поддержания альвеол в расправленном состоянии, ИВЛ продолжается с использованием PEEP.
АутоПДКВ (AutoPEEP Intrinsic PEEP) возникает, когда настройки аппарата ИВЛ (частота дыханий, объём и длительность вдоха) не соответствуют возможностям пациента. В этом случае пациент до начала нового вдоха не успевает выдохнуть весь воздух предыдущего вдоха. Соответственно давление в конце выдоха (end expiratory pressure) оказывается значительно более positive, чем хотелось бы. Когда сформировалось преставление об АутоПДКВ (Auto PEEP, Intrinsic PEEP или iPEEP), договорились под понятием PEEP понимать то давление, которое создает в конце выдоха аппарат ИВЛ, а для обозначения суммарного ПДКВ введен термин Total PEEP.
Total PEEP=AutoPEEP+PEEP АутоПДКВ в англоязычной литературе может быть названо:
На современных аппаратах ИВЛ существует специальный тест или программа для определения величины AutoPEEP.
ПДКВ (PEEP) измеряют в сантиметрах водного столба (см H2O) и в миллибарах (mbar или мбар). 1 миллибар = 0,9806379 см водного столба.
В настоящее время существует большое количество приспособлений для респираторной терапии и создания PEEP, не являющихся аппаратами ИВЛ (например: дыхательная маска с пружинным клапаном).
PEEP – это опция, которая встраивается в различные режимы ИВЛ.
CPAP constant positive airway pressure (постоянное положительное давление в дыхательных путях). В данной опции constant следует понимать как физический или математический термин: «всегда одинаковый». Умный аппарат ИВЛ PPV при включении этой опции, виртуозно «играя» клапанами вдоха и выдоха, будет поддерживать в дыхательном контуре постоянное одинаковое давление. Логика управления опцией CPAP работает в соответствии с сигналами с датчика давления. Если пациент вдыхает, клапан вдоха приоткрывается насколько необходимо, чтобы поддержать давление на заданном уровне. При выдохе, в соответствии с управляющей командой, приоткрывается клапан выдоха, чтобы выпустить из дыхательного контура избыточный воздух.
На рисунке А представлен идеальный график давления при CPAP.
В реальной клинической ситуации аппарат ИВЛ не успевает мгновенно среагировать на вдох и выдох пациента – рисунок Б.
Обратите внимание на то, что во время вдоха отмечается небольшое снижение давления, а во время выдоха – повышение.
В том случае, если опцией CPAP дополнен какой-либо режим ИВЛ, более правильно называть её Baseline pressure, поскольку во время аппаратного вдоха pressure (давление) уже не constant.
Baseline pressure или просто Baseline на панели управления аппарата ИВЛ обычно, по традиции, обозначается как PEEP/CPAP и является тем заданным уровнем давления в дыхательном контуре, которое аппарат будет поддерживать в интервалах между дыхательными циклами. Понятие Baseline pressure, по современным представлениям, наиболее адекватно определяет данную опцию аппарата ИВЛ, но важно знать, что принцип управления для PEEP, CPAP и Baseline одинаков. На графике давления – это один и тот же сегмент на оси «Y», и, по сути дела, мы можем рассматривать PEEP, CPAP и Baseline как синонимы. В том случае, если PEEP=0, это ZEEP (zero end expiratory pressure), и Baseline соответствует атмосферному давлению.
Чурсин В.В. Искусственная вентиляция легких (учебно-методическое пособие)
Информация
Физиология дыхания
Анатомия
Проводящие пути
Нос — первые изменения поступающего воздуха происходят в носу, где он очищается, согревается и увлажняется. Этому способствует волосяной фильтр, преддверие и раковины носа. Интенсивное кровоснабжение слизистой оболочки и пещеристых сплетений раковин обеспечивает быстрое согревание или охлаждение воздуха до температуры тела. Испаряющаяся со слизистой оболочки вода увлажняет воздух на 75-80%. Длительное вдыхание воздуха пониженной влажности приводит к высыханию слизистой оболочки, попаданию сухого воздуха в легкие, развитию ателектазов, пневмонии и повышению сопротивления в воздухоносных путях.
Трахея — основной воздуховод, в ней согревается и увлажняется воздух. Клетки слизистой оболочки захватывают инородные вещества, а реснички продвигают слизь вверх по трахее.
Бронхи (долевые и сегментарные) заканчиваются концевыми бронхиолами.
при низком давлении растяжения, уменьшает действие сил, вызывающих накопление жидкости в тканях. Кроме того, сурфактант очищает вдыхаемые газы, отфильтровывает и улавливает вдыхаемые частицы, регулирует обмен воды между кровью и воздушной средой альвеолы, ускоряет диффузию СО2, обладает выраженным антиокислительным действием. Сурфактант очень чувствителен к различным эндо- и экзогенным факторам: нарушениям кровообращения, вентиляции и метаболизма, изменению РО2 во вдыхаемом воздухе, загрязнению его. При дефиците сурфактанта возникают ателектазы и РДС новорожденных. Примерно 90-95% альвеолярного сурфактанта повторно перерабатывается, очищается, накапливается и ресекретируется. Период полувыведения компонентов сурфактанта из просвета альвеол здоровых легких составляет около 20 ч.
увеличением скорости потока (форсирование вдоха или выдоха) сопротивление дыхательных путей увеличивается.
Сопротивление дыхательных путей зависит также от объема легких. При большом объёме паренхима оказывает большее «растягивающее» действие на дыхательные пути, и их сопротивление уменьшается. Применение ПДКВ (PEEP) способствует увеличению объема легких и, следовательно, снижению сопротивления дыхательных путей.
Сопротивление дыхательных путей в норме составляет:
Острая дыхательная недостаточность
Классификация ОДН
В соответствии с вышеизложенным (с позиции оказания экстренной помощи), в первую очередь нужно классифицировать ОДН по тяжести.
Наиболее удобно в реаниматологии классифицировать все синдромы, связанные с органной недостаточностью (точнее – с функциональной недостаточностью того или иного органа) по степени компенсации – способности выполнять свои функции. Любую недостаточность можно разделить на компенсированную, субкомпенсированную и некомпенсированную.
Взяв для аналогии классификации Дембо А.Г. (1957), Rossier (1956), Малышева В.Д. (1989) можно разделить ОДН на:
— Некомпенсированную, когда при выраженных нарушениях механики дыхания не поддерживается нормальный газовый состав крови и уже абсолютно не удовлетворяются метаболические потребности организма. Клинически в состоянии покоя ЧДД более 35 в мин или брадипноэ ( 1, увеличивается физиологическое мертвое пространство, сокращается площадь реального газообмена. Как итог, прогрессирует гипоксемия и гипоксия, которые невозможно компенсировать развивающимся тахипноэ. Для ТЭЛА, кроме того, характерны выраженные гемодинамические нарушения и явления правожелудочковой недостаточности, что усугубляет ситуацию.
Искусственная вентиляция легких
Однако на практике существенное отрицательное влияние ИВЛ на функцию почек наблюдается достаточно редко. Вероятно, положительное влияние на оксигенацию адекватно проводимой ИВЛ все-таки превалирует над отрицательным антидиуретическим эффектом. И в практике автора, и по данным литературы нередки случаи, когда при развивающейся олигурии на фоне гипоксии различного генеза (ОРДС, артериальная гипотен-зия, гестозы) перевод больных на ИВЛ (в комплексе с другой терапией) сопровождался увеличением диуреза вплоть до полиурии. Надо думать, это связано с устранением гипоксии, снижением уровня катехоламинов, купированием спазма артериол и т. д. Прогрессирование олигурии чаще всего обусловлено другой причиной (например, органическими изменениями почек, нескоррегированной гиповолемией, эндогенной или экзогенной интоксикацией).
Возможное отрицательное действие ИВЛ на функцию печени и ЖКТ связано со следующими механизмами:
Принципы работы аппаратов ИВЛ
Существуют несколько способов осуществления цикличности:
— По давлению – аппарат контролирует давление в дыхательном контуре и по заданным величинам давления в конце вдоха и выдоха обеспечивает цикличную ИВЛ. Принцип работы следующий – генератор сжатой газовой смеси (компрессор, турбина) осуществляет вдох – раздувает лёгкие, пока в них не поднимется давление, например до 18 см.вод.ст., после чего срабатывают клапана и лёгким пациента даётся возможность освободиться от избыточного давления, удалив отработанную газовую смесь и снизив давление, например до 0 см вод.ст. Затем опять начинается вдох, опять до достижения 18 см.вод.ст. и т.д. Изменяя величины давления для срабатывания клапанов и производительность генератора можно менять параметры ИВЛ – ДО, ЧД и МОД.
— По частоте – аппарат контролирует время фаз дыхательного цикла – вдоха и выдоха. Зная частоту дыхания и соотношения длительности фаз, можно рассчитать длительность вдоха и выдоха. Например, ЧД – 10 в минуту, значит на один дыхательный цикл (вдох+выдох) уходит 6 секунд. При соотношении вдох:выдох (I:E) – 1:2, длительность вдоха составит 2 секунды, выдоха 4 секунды. Принцип работы следующий – генератор сжатой газовой смеси (компрессор, турбина) осуществляет вдох – раздувает лёгкие в течении 2-х секунд, после чего срабатывают клапана и лёгким пациента даётся возможность освободиться от отработанной газовой смеси в течении 4-х секунд. Изменяя ЧД (и/или I:E) и производительность генератора можно менять ДО и МОД.
— По объёму – аппарат контролирует объём газовой смеси, нагнетаемой в лёгкие пациента, обеспечивая ДО. Затем даётся время для освобождения от отработанной газовой смеси. Изменяя ДО и производительность генератора (МОД), при заданном соотношении I:E, можно изменять ЧД.
Достаточно давно появился (ещё в РО-5), но только сейчас широко используется ещё один принцип управления цикличностью:
— По усилию пациента – когда сам больной инициирует вдох и генератор нагнетает в его лёгкие заданный ДО. В этом случае такие показатели как ЧД и, соответственно МОД, определяются самим пациентом. Эти триггерные (откликающиеся) системы определяют попытки самостоятельного вдоха а) по созданию небольшого отрицательного давления в дыхательном контуре или б) по изменению потока газовой смеси.
В более современном представлении классификацию по принципу обеспечения цикличности можно представить в следующем виде:
— Аппараты или режимы ИВЛ с контролем дыхательного объёма. Работая «по частоте», т.е. в рамках расчётного времени на вдох, аппарат рассчитывает с какой скоростью надо доставить заданный ДО в лёгкие пациента.
— Аппараты или режимы ИВЛ с контролем давления на вдохе. Работая также «по частоте», т.е. в рамках расчётного времени на вдох, аппарат с определённой скоростью и до достижения установленного давления в дыхательных путях, нагнетает в лёгкие пациента ДО, измеряя его величину.
Режимы ИВЛ
Как-то на одном из профессиональных медицинских форумов поднялся вопрос о режимах ИВЛ. Возникла мысль написать об этом «просто и доступно», т.е. так, чтобы не запутывать читателя в обилии аббревиатур режимов и названий способов вентиляции.
Тем более, они все очень похожи друг на друга по своей сути и являются ни чем иным, как коммерческим ходом производителей дыхательной аппаратуры.
Модернизация оснащения машин СМП привела к появлению в них современных респираторов (например, аппарат фирмы Дрегер “Карина”), которые позволяют осуществлять ИВЛ на высоком уровне, с использованием самых разнообразных режимов. Однако ориентация работников СМП в этих режимах часто затруднена и поспособствовать решению этой проблемы в какой-то степени призвана эта статья.
Я не буду останавливаться на устаревших режимах, напишу лишь о том, что актуально на сегодняшний день, для того, чтобы после прочтения у вас осталась основа, на которую уже будут накладываться дальнейшие познания в этой области.
Теперь рассмотрим основные принципы формирования искусственного вдоха. Их два (если отбросить устаревшие):
1) с контролем по объему;
2) с контролем по давлению.
Формирование вдоха с контролем по объему: респиратор подает поток в легкие пациента и переключается на выдох при достижении заданного врачом объема вдоха (дыхательного объема).
Формирование вдоха с контролем по давлению: респиратор подает поток в легкие пациента и переключается на выдох при достижении заданного врачом давления (инспираторного давления).
Графически это выглядит так:
А теперь основная классификация режимов ИВЛ, от которой мы будем отталкиваться:
Принудительные режимы вентиляции
Различают два основных режима принудительной вентиляции:
В современных респираторах предусматриваются еще и дополнительные режимы (вентиляция по давлению с гарантированным дыхательным объемом), но мы их в целях упрощения опустим.
Несколько слов о преимуществах и недостатках различных принципов формирования искусственного вдоха.
Вентиляция с контролем по объему
Преимущества:
Вентиляция с контролем по давлению
Преимущества:
Переходим к следующей группе режимов ИВЛ.
Принудительно-вспомогательные режимы
Если для формирования аппаратных вдохов пациенту задается принцип вентиляции по объему, то режим называется просто «SIMV» или «VC-SIMV», а если используется принцип вентиляции по давлению, то режим носит название «P-SIMV» или «PC-SIMV».
Синхронизированная перемежающаяся принудительная вентиляция с контролем по объему (SIMV, VC-SIMV)
Врач задает дыхательный объем, частоту принудительных вдохов, соотношение вдоха и выдоха, параметры триггера, при необходимости устанавливает давление или объем поддержки (режим в этом случае будет иметь аббревиатуру «SIMV+PS» или «SIMV+VS»). Пациент получает заданное число вдохов с контролем по объему и при этом может дышать самостоятельно с поддержкой или без нее. При этом на попытку вдоха пациента (изменение потока) сработает триггер и респиратор позволит ему осуществить собственный вдох.
Синхронизированная перемежающаяся принудительная вентиляция с контролем по давлению (P-SIMV, PC-SIMV)
Врач задает инспираторное давление, частоту принудительных вдохов, соотношение вдоха и выдоха, параметры триггера, при необходимости устанавливает давление или объем поддержки (режим в этом случае будет иметь аббревиатуру «P-SIMV+PS» или «P-SIMV+VS»). Пациент получает заданное число вдохов с контролем по давлению и при этом может дышать самостоятельно с поддержкой или без нее по тому же принципу, что и описано ранее.
Я думаю, уже стало понятным, что в отсутствие самостоятельных вдохов пациента, режимы SIMV и P-SIMV превращаются соответственно в принудительную вентиляцию с контролем по объему и принудительную вентиляцию с контролем по давлению, что и делает этот режим универсальным.
Переходим к рассмотрению вспомогательных режимов вентиляции.
Вспомогательные режимы
Как понятно из названия, это группа режимов, задача которых состоит в той или иной поддержке спонтанного дыхания пациента. Строго говоря, это уже не ИВЛ, а ВИВЛ. Следует помнить, что все эти режимы могут применяться только у стабильных пациентов, а никак не у критических больных с нестабильной гемодинамикой, нарушениями КЩС и т.д. Я не буду останавливаться на сложных, т.н. «интеллектуальных» режимах вспомогательной вентиляции, т.к. у каждого уважающего себя производителя дыхательной аппаратуры здесь есть своя «фишка», а мы разберем самые основные режимы ВИВЛ. Если будет желание поговорить о каком-либо конкретном «интеллектуальном» режиме, мы обсудим это все отдельно. Единственное, я отдельно напишу про режим BIPAP, так как он является по сути дела универсальным и требует совершенно отдельного рассмотрения.
Итак, к вспомогательным режимам относятся:
При использовании вспомогательных режимов очень полезна опция «Вентиляция апноэ» (Apnoe Ventilation) которая заключается в том, что при отсутствии дыхательной активности ациента в течение заданного времени, респиратор автоматически переключается на принудительную ИВЛ.
Ну и в заключение поговорим о режиме BIPAP (BiPAP), который, как мне кажется, стоит рассмотреть отдельно.
Название режима и его аббревиатура в свое время были запатентованы фирмой Дрегер. Поэтому, имея в виду BIPAP, мы подразумеваем вентиляцию с двумя фазами положительного давления в дыхательных путях, реализованную в респираторах фирмы Дрегер, а говоря о BiPAP подразумеваем то же самое, но в респираторах других производителей.
Во время каждой фазы, при спонтанном дыхании, может состояться несколько дыхательных циклов, это видно на графике. Чтобы вам была понятна суть BIPAP, вспомните, что я писал ранее о СРАР: пациент дышит самостоятельно при определенном уровне постоянного положительного давления в дыхательных путях. А теперь представьте, что респиратор автоматически повышает уровень давления, а затем снова возвращается к исходному и делает это с определенной периодичностью. Вот это и есть BIPAP.
В зависимости от клинической ситуации длительность, соотношения фаз и уровни давлений могут изменяться.
Теперь переходим к самому интересному. К универсальности режима BIPAP.
Ситуация первая. Представьте себе, что у пациента полностью отсутствует дыхательная активность. В этом случае повышение давления в дыхательных путях во вторую фазу будет приводить к принудительной вентиляции по давлению, что графически будет неотличимо от PCV (вспоминайте аббревиатуру).
Ситуация вторая. Если пациент способен сохранять спонтанное дыхание на нижнем уровне давления (CPAP low), то при повышении его до верхнего будет происходить принудительная вентиляция по давлению, то есть режим будет неотличим от P-SIMV+CPAP.
Ситуация третья. Пациент способен сохранять спонтанное дыхание как на нижнем, так и на верхнем уровне давления. BIPAP в этих ситуациях работает как истинный BIPAP, показывая все свои преимущества.
Ситуация четвертая. Если мы установим при спонтанном дыхании пациента одинаковое значение верхнего и нижнего давлений, то BIPAP превратится во что? Правильно, в CPAP.
Таким образом, режим вентиляции с двумя фазами положительного давления в дыхательных путях является универсальным по своей сути и в зависимости от настроек может работать как принудительный, принудительно-вспомогательный или чисто вспомогательный режим.
Вот мы и рассмотрели все основные режимы ИВЛ, создав таким образом, основу для дальнейшего накопления знаний по этому вопросу. Сразу хочу заметить, что постичь все это можно только при непосредственной работе с пациентом и респиратором. Кроме того, производителями дыхательной аппаратуры выпускается множество программ-симуляторов, которые позволяют ознакомиться и поработать с каким-либо режимом, не отходя от компьютера.
