Давление в конце выдоха

Давление в конце выдоха

Традиционная ИВЛ. Аппарат ИВЛ вводит в дыхательные пути больного газовую смесь заданного объема (VCV — Volume Controlled Ventilation) или с заданным давлением (VAPS — Volume Assured Pressure Support). Максимальное давление в дыхательных путях (Рреак) при традиционной ИВЛ зависит от дыхательного объема, длительности вдоха, формы кривой потока, сопротивления дыхательных путей, растяжимости легких и грудной клетки.

Переключение со вдоха на выдох происходит по окончании времени вдоха (Ti) или после вдувания заданного объема. Выдох осуществляется пассивно под действием эластических сил легких и грудной клетки, при этом давление в дыхательных путях начинает снижаться. В случае, когда давление в конце выдоха будет равно атмосферному, такая вентиляция называется ZEEP (Zero end-expiratory pressure). В связи с этим группа методов ИВЛ получила название «ИВЛ с перемежающимся положительным давлением» или IPPV — Intermittent positive pressure ventilation.

ИВЛ с активным выдохом (NEEP — Negative end-expiratory pressure), использовавшееся ранее при гиповолемии у больных со здоровыми легкими и свободной проходимостью дыхательных путей, из-за развития феномена преждевременного закрытия дыхательных путей, снижения растяжимости и нарушения распределения газа в легких в настоящее время практически не применяется.

ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ, PEEP — Positive end-expiratory pressure). При этом режиме вентиляции ПДКВ достигается при помощи либо специального блока (удерживает давление выдоха на заданном уровне или перекрывает линию выдоха дыхательного контура или добавляет дозированный поток газа, препятствующий дальнейшему снижению давления выдоха), либо «водяного замка» (погружение в воду на нужную глубину резинового шланга, надетого на патрубок выдоха).

ПДКВ способствует:
1. Оптимальному распределению воздуха в легких.
2. Предупреждению спадения альвеол и профилактике экспираторного закрытия дыхательных путей.
3. Увеличению функциональной остаточной емкости легких с возрастанием остаточного и резервного объема выдоха.
4. Предупреждению разрушения и восстановлению активности сур-фактанта.
5. Улучшению вентиляции нижних отделов легких и повышению их растяжимости.
6. Предупреждению альвеолярного интерстициального отека.
7. Уменьшению шунтирования крови справа налево за счет включения в вентиляцию спавшихся альвеол.
8. Увеличению отношения Ра02/РiO2, снижению D(A-a)C>2 и Vd/Vt.

Показания к ИВЛ с ПДКВ.
1. Устранение ателектазов легких в конце обширных и длительных операций.
2. Острый респираторный дистресс-синдром, массивная пневмония.
3. Отек легких.
4. Гипоксемия на фоне FiО2>0,8.
5. Выраженные нарушения механических свойств легких. Относительные противопоказания к ИВЛ с ПДКВ — неустраненная гиповолемия и правожелудочковая недостаточность.

Методика применения ИВЛ с ПДКВ следующая.

Начинать увеличение давления целесообразно с 5-7 см Н20 под контролем Sp02, напряжения газов крови и показателей гемодинамики. ПДКВ увеличивают медленно по 2-3 см Н20 каждые 15-20 минут пока возрастает растяжимость легких. Особенно осторожно увелргчивают ПДКВ после 15 см Н2О. У больных с тяжелым острым респираторным дистресс-синдромом (при гипоксемии на фоне Fi02 = 1,0 и ПДКВ = = 15 см Н20) используют «сверхвысокое» ПДКВ — до 20-25см Н20.

При одностороннем поражении легких (пневмония, ателектаз, ушиб легкого и др.) ИВЛ с ПДКВ лучше вьшолнять после поворота больного на здоровый бок.
На фоне ПДКВ возможно уменьшение сердечного выброса, что устраняется либо путем увеличения темпа инфузии, либо применением допамина или добутрекса.
Основанием для снижения уровня ПДКВ являются поддержание Ра02 на уровне 80 мм рт.ст. при FiО2 менее 0,5 и PaO2/Fi02 более 160.

Режим ИВЛ CPPV (Continuous positive pressure ventilation) идентичен режиму PEEP, а режим СРАР (Continuous positive airway pressure -самостоятельное дыхание с постоянно положительным давлением в дыхательных путях) указьшает на то, что при вентиляции в дыхательных путях сохраняется положительное давление.

Под ред. В.Д. Малышева, Интенсивная терапия. Реанимация. Первая помощь: Учебное пособие, 2000

ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ)

(Continuous positive pressure ventilation — CPPV — Positive end-expiratory pressure — PEEP). При этом режиме давление в дыхательных путях во время конечной фазы выдоха не снижается до 0, а удерживается на заданном уровне (рис. 4.6). ПДКВ достигается при помощи специального блока, встроенного в современные респираторы. Накоплен очень большой клинический материал, свидетельствующий об эффективности данного метода. ПДКВ применяется при лечении ОДН, связанной с тяжелыми легочными заболеваниями (РДСВ, распространенные пневмонии, хронические обструктивные заболевания легких в стадии обострения) и отеком легких. Однако доказано, что ПДКВ не уменьшает и даже может увеличивать количество внесосудистой воды в легких. В то же время режим ПДКВ способствует более физиологическому распределению газовой смеси в легких, снижению венозного шунта, улучшению механических свойств легких и транспорта кислорода. Имеются данные о том, что ПДКВ восстанавливает активность сурфактанта и уменьшает его бронхоальвеолярный клиренс.

Рис. 4.6. Режим ИВЛ с ПДКВ.
Кривая давления в дыхательных путях.

При выборе режима ПДКВ следует иметь в виду, что он может существенно уменьшить СВ. Чем больше конечное давление, тем существеннее влияние этого режима на гемодинамику. Снижение СВ может наступить при ПДКВ 7 см вод.ст. и более, что зависит от компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы. Повышение давления до 12 см вод.ст. способствует значительному возрастанию нагрузки на правый желудочек и увеличению легочной гипертензии. Отрицательные эффекты ПДКВ могут во многом зависеть от ошибок в его применении. Не следует сразу создавать высокий уровень ПДКВ. Рекомендуемый начальный уровень ПДКВ — 2—6 см вод.ст. Повышение давления в конце выдоха следует проводить постепенно, «шаг за шагом» и при отсутствии должного эффекта от установленной величины. Повышают ПДКВ на 2—3 см вод.ст. не чаще, чем каждые 15—20 мин. Особенно осторожно повышают ПДКВ после 12 см вод.ст. Наиболее безопасный уровень показателя — 6—8 см вод.ст., однако это не означает, что данный режим оптимален в любой ситуации. При большом венозном шунте и выраженной артериальной гипоксемии может потребоваться более высокий уровень ПДКВ с ВФК 0,5 и выше. В каждом конкретном случае величину ПДКВ выбирают индивидуально! Обязательным условием является динамическое исследование газов артериальной крови, рН и параметров центральной гемодинамики: сердечного индекса, давления наполнения правого и левого желудочков и общего периферического сопротивления. При этом следует учитывать также и растяжимость легких.
ПДКВ способствует «раскрытию» нефункционирующих альвеол и ателектатических участков, вследствие чего улучшается вентиляция альвеол, которые вентилировались недостаточно или не вентилировались совсем и в которых происходило шунтирование крови. Положительный эффект ПДКВ обусловлен увеличением функциональной остаточной емкости и растяжимости легких, улучшением вентиляционно-перфузионных отношений в легких и уменьшением альвеолярно-артериальной разности по кислороду.
Правильность уровня ПДКВ может быть определена по следующим основным показателям:
• отсутствие отрицательного влияния на кровообращение;
• увеличение растяжимости легких;
• уменьшение легочного шунта.
Основным показанием к ПДКВ служит артериальная гипоксемия, не устраняемая при других режимах ИВЛ.

Характеристика режимов ИВЛ с регуляцией по объему:
• важнейшие параметры вентиляции (ДО и MOB), как и отношение длительности вдоха и выдоха, устанавливает врач;
• точный контроль адекватности вентиляции с выбранной FiО2 осуществляется путем анализа газового состава артериальной крови;
• установленные объемы вентиляции независимо от физических характеристик легких не гарантируют оптимального распределения газовой смеси и равномерности вентиляции легких;
• для улучшения вентиляционно-перфузионных отношений рекомендуется периодическое раздувание легких или проведение ИВЛ в режиме ПДКВ.

Медицина легких

Положительное давление в конце выдоха (ПДКВ, PEEP)

Положительное давление в конце выдоха (ПДКВ, PEEP) и постоянно положительное давление в дыхательных путях (ППДДП, СРАР).
Методы ПДКВ (PEEP) и ППДДП (СРАР) уже давно и прочно вошли в практику ИВЛ. Без них невозможно представить себе проведение эффективной респираторной поддержки у тяжелых больных (13, 15, 54, 109, 151).

Большинство врачей, даже не задумываясь, автоматически включают регулятор ПДКВ на дыхательном аппарате с самого начала ИВЛ. Однако надо помнить о том, что ПДКВ — это не только мощное оружие врача в борьбе с тяжелой легочной патологией. Бездумное, хаотичное, на «глаз» применение (или резкая отмена) ПДКВ может привести к серьезным осложнениям и ухудшению состояния больного. Специалист, проводящий ИВЛ, просто обязан знать суть ПДКВ, его положительные и отрицательные эффекты, показания и противопоказания к его применению. По современной международной терминологии общеприняты англоязычные аббревиатуры: для ПДКВ — PEEP (positive end-expiratory pressure), для ППДДП — СРАР (continuous positive airway pressure). Суть PEEP заключается в том, что в конце выдоха (после принудительного или вспомогательного вдоха) давление в дыхательных путях не снижается до нулевого уровня, а
остается выше атмосферного на определенную величину, установленную врачом.
PEEP достигается электронным управлением механизмов экспираторного клапана. Не препятствуя началу выдоха, в последующем на определенном этапе выдоха эти механизмы в определенной степени перекрывают клапан и создают тем самым дополнительное давление в конце выдоха. Важно, чтобы клапанный механизм PEEP не создава.1 дополнительное экспираторное сопротивление в основную фазу выдоха, иначе возрастает Pmean с соответствующими нежелательными эффектами.
Функция СРАР рассчитана прежде всего на поддержание постоянного положительного давления в дыхательных путях во время спонтанного дыхания пациента из контура. Механизм СРАР более сложен и обеспечивается не только перекрыванием экспираторного клапана, но и автоматической регулировкой уровня постоянного потока дыхательной смеси в дыхательном контуре. Во время выдоха поток этот весьма невелик (равен базовому экспираторному потоку), величина СРАР равна PEEP и поддерживается, в основном, за счет экспираторного клапана. С другой стороны, чтобы удержать заданный уровень определенного положительного давления и во время спонтанного вдоха (особенно в начале). аппарат подает в контур достаточно мощный инспираторный поток, соответствующий инспираторным потребностям больного. Современные вентиляторы автоматически регулируют уровень потока, поддерживая заданный СРАР — принцип «потока по требованию» («Demand Flow»). При спонтанных попытках вдоха больного давление в контуре умеренно снижается, но остается положительным за счет подачи инспираторного потока со стороны аппарата. Во время выдоха давление в дыхательных путях вначале умеренно повышается (ведь необходимо преодолеть сопротивление дыхательного контура и экспираторного клапана), затем становится равным PEEP. Поэтому кривая давления при СРАР носит синусо-идный характер. Значимого увеличения давления в дыхательных путях не происходит в любой фазе дыхательного цикла, так как во время вдоха и выдоха экспираторный клапан остается хотя бы частично открытым.

ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ В КОНЦЕ ВЫДОХА

Гипоксемия, вызванная коллапсом или заполнением жидкостью альвеол, часто под­дается лечению путем раскрытия альвеол и поддержания их в этом состоянии с помощью положительного давления дыхательных путей в конце выдоха (ПДКВ).

Когда ПДКВ поддерживает объем легких раскрытым, это может также снизить за­траты работы на расширение легких или улучшить распределение вентиляции.

Поддержание адекватного объема легких в конце выдоха помогает предотвратить вызванные респиратором повреждения легких во время начальных стадий острого

Респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) и кажется полезным для исключения ос­ложнений после операций на органах грудной клетки и верхнего этажа брюшной полости. ПДКВ может улучшить обмен кислорода и позволяет снизить вдыхаемую концентрацию кислорода (FiO2), хотя окончательно не доказано, что это повышает выживание.

В этой главе прежде всего рассматриваются вопросы применения ПДКВ при гипоксемической дыхательной недостаточности. Совсем другая задача — применение его с це­лью уменьшения работы дыхания и улучшения вентиляции легких (без увеличения их объема) при обструктивных процессах, ограничивающих поток, рассматривается в другом месте (см. главу 25 «Нарушения вентиляции легких»).

Положительное альвеолярное давление конца выдоха, или «полное ПДКВ» (ПДКВТ), — это сумма ПДКВ, созданного преднамеренно в дыхательных путях (ПДКВ или «внеш­нее» ПДКВ), и ауто («внутреннее», «скрытое» или «неумышленное») ПДКВ. Выражения «вспомогательная вентиляция с ПДКВ» и «дыхание с постоянно положительным давлени­ем» — синонимы и означают искусственную вентиляцию легких с постоянным поддер­жанием в конце выдоха положительного давления (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Три способа поддержания повышенного давления в дыхательных путях в конце выдоха. СДППД и экспираторное положительное давление в дыхательных путях (ЭПД) требуют, чтобы во время вдоха больной развил энергию, необходимую для вентиляции легких.

Термин «самостоятельное дыхание с постоянно положительным давлением» (СДППД) обозначает самостоятельное дыхание с установленной величиной положитель­ного давления, приложенного к входу в дыхательные пути в течение всего дыхательного цикла (включая конец выдоха).

Когда при самостоятельном дыхании чередуются два уровня ПДКВ, такой режим называется «двухфазное положительное давление в дыхательных путях», или «Bi-PAP» (bi-phasic positive airway pressure).

Если более низкий уровень поддерживается только временно (например, в интер­вале одного дыхательного цикла), данный способ обозначают «APRV» (airway pressure re­lease) — вентиляция со сбросом давления.

Когда сопротивление установлено только в линии выдоха, можно столкнуться с терминами «самостоятельное ПДКВ» и «экспираторное положительное давление в ды­хательных путях» (expiratory positive airway pressure — ЕРАР-ЭПД). При этом редко ис­пользуемом способе работа дыхания пациента сильно возрастает, потому что во время

вдоха должно быть создано отрицательное давление от положительного начального уровня. Среднее внутри-грудное давление, однако, является более низким, чем при других способах, при которых давление конца выдоха повышено.

Несколько из этих вариантов ПДКВ рассматриваются в других частях этой книги (см. главы 7 и 10).

Здесь обсуждение будет сосредоточено только на уровнях альвеолярного давления в конце выдоха.

NSICU.RU neurosurgical intensive care unit
сайт отделения реанимации НИИ им Н.Н. Бурденко

Курсы повышения квалификации

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?

PEEP (ПДКВ — положительное давление конца выдоха) было придумано для борьбы с ЭЗДП (экспираторное закрытие дыхательных путей) по-английски Air trapping (дословно – воздушная ловушка).

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:

• Inadvertent PEEP – непреднамеренное ПДКВ,
• Intrinsic PEEP – внутреннее ПДКВ,
• Inherent PEEP – естественное ПДКВ,
• Endogenous PEEP – эндогенное ПДКВ,
• Occult PEEP – скрытое ПДКВ,
• Dynamic PEEP – динамическое ПДКВ.

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.