Основи зволоження дихальних газів та практика WILAmed
Що таке зволоження дихальних газів?
Зволоження дихальних газів - це метод штучного нагрівання та зволоження дихальних газів у пацієнтів з механічною вентиляцією. Окрім нагрівання та зволоження, термін кондиціонування дихального газу означає також очищення дихального газу. Ці три основні функції кондиціонування дихальних газів використовуються для приготування знезараженого дихального газу для чутливих легенів. Якщо природний дихальний газ не зволожити, це може призвести до легеневих інфекцій та пошкодження легеневої тканини.
Як працює кондиціонування природного дихання?
У здорових людей 75% дихальних газів обумовлено верхніми дихальними шляхами (область носа/горла) (рис. 1). Решту 25% приймає трахея. Щодня 1000–21 000 літрів дихального газу нагрівають, зволожують та очищають, залежно від розміру тіла та фізичної підготовки.
1. Утеплення
Повітря, яким ми дихаємо, нагрівається багатьма дрібними кровоносними судинами, які, як сітка, покривають слизову оболонку носа та рота. Нервові імпульси регулюють кількість крові, що протікає, як власна система обігріву тіла.
2. Зволоження
Добре перфузована слизова оболонка всередині носа та рота виділяє вологу до дихального газу, який проходить повз під час вдиху. Як результат, у здорових дорослих щодня випаровується від 200 до 300 мл води. Слизові оболонки охолоджуються під час вдиху через ніс або через рот. Це охолодження означає, що при видиху частина вологи в повітрі, що виходить з легенів (вологість 100% при 37 ° С), конденсується на слизових оболонках. Слизові оболонки знову зволожують. На шляху до нижніх дихальних шляхів дихаючий газ, який вже зволожений в носі/глотці, додатково кондиціонується до досягнення межі ізотермічного насичення. Межею ізотермічної насиченості є максимально можлива вологість при даному нагріванні. При температурі основного тіла 37 ° C це відповідає відносній вологості 100% або абсолютній вологості 44 мг/л. У здорових і спокійно дихаючих людей ця рівновага встановлюється при роздвоєнні трахеї при диханні через ніс. Це гарантує, що до альвеол потрапляє лише повітря, яке насичене водяною парою і при температурі тіла (рис. 2).
3. Прибирання
Поки вдихувані частинки видаляються з верхніх дихальних шляхів головним чином при кашлі та чханні (кашльовий кліренс), у глибших дихальних шляхах фокус - на мукоциліарному кліренсі. Це основний механізм очищення бронхів.
Мукоциліарний кліренс
Основні бронхи до альвеол вистелені дихальним епітелієм. На ній є миготливі клітини, які мають на своїй поверхні волоскоподібні структури (війки). Війки оточені тонким шаром слизу. Поверх нього знаходиться другий товстий шар слизу, в якому прилипають чужорідні частинки та мікроорганізми.
Вії здійснюють скоординовані рухи всередині тонкого шару слизу в напрямку глотки. Це транспортує товстий шар слизу до рота, де його ковтають або відкашлюють. Оптимальна функція мукоциліарного кліренсу вимагає температури 37 ° C та абсолютної вологості 44 мг/л, що відповідає відносній вологості 100%. Якщо в нижніх дихальних шляхах недостатньо тепла та вологи, миготливі клітини через короткий час припиняють свою транспортну функцію. За цих умов полегшується колонізація бактерій.
Коли погіршується кондиціонування газів?
Механічна вентиляція, особливо з сухими, холодними дихаючими газами, обмежує та частково обходить природний режим дихання. При неінвазивній вентиляції (наприклад, дихальні маски) часто вводять постійний позитивний потік (наприклад, CPAP). Посилене дихання ротом може спричинити небажані побічні ефекти. У довгостроковій перспективі верхні дихальні шляхи пересихають через постійне надходження холодних дихальних газів. Наслідками є болюче запалення слизових оболонок носа і рота, а також закупорка дихальних шляхів і застій секрету в дихальній системі.
Зокрема, витікання з дихальної маски може призвести до висихання слизової носа. Постійне надходження теплих дихаючих газів сприяє значному полегшенню цієї клінічної картини. При інвазивній вентиляції (інтубація або трахеотомія) верхні дихальні шляхи обходять і вже не можуть виконувати свою природну функцію. Потім кондиціонер дихального газу переміщується виключно до трахеї, яка, однак, не може забезпечити необхідне зволоження, нагрівання та очищення самостійно.
Проблеми з ШВЛ:
Вентиляція занадто холодними і сухими дихаючими газами призводить до того, що слиз на дихальному епітелії за дуже короткий час стає густішим, що погіршує функцію миготливих клітин. Частота ударів війок сповільнюється, поки остаточно не припиниться (в