Недостаток оксигенации. Нарушения оксигенации и вентиляции при поражении органов дыхания

Много раз мы слышали, как вредно находиться в помещении с повышенным уровнем углекислого газа и как важно нормальное содержание кислорода в воздухе, которым мы дышим. Вместе с тем, всем известно, что кислород в организм должен попадать бесперебойно и в достаточном количестве, в противном случае снижение кислорода в крови (гипоксемия) и накопление углекислого газа (гиперкапния) приводят к развитию состояния, называемого гипоксией. И коль гипоксия имеет место, то уже ясно, что без гиперкапнии и гипоксемии тоже не обошлось, поэтому их считают универсальными симптомами дыхательной недостаточности (ДН).

Различают две формы острой дыхательной недостаточности: гиперкапническую, обусловленную повышенным уровнем углекислого газа, и гипоксемическую форму ОДН, когда проблемы возникают вследствие низкой оксигенации артериальной крови. Для острой дыхательной недостаточности характерно и то, и другое: и повышенная концентрация углекислого газа, и низкое содержание кислорода, то есть, и гиперкапния, и гипоксемия, но все же их нужно отделять друг от друга и разграничивать при выборе методов лечения , которые хоть, в принципе, и похожи, но могут иметь свои особенности.

Свято место пусто не бывает

Гиперкапния – повышение уровня углекислого газа (СО 2) в крови, гипоксемия – снижение содержания кислорода (О 2) там же. Как и почему это происходит?

Известно, что транспорт кислорода из легких с артериальной кровью осуществляют красные кровяные тельца (), где кислород находится в связанном (но не очень прочно) с хромопротеином () состоянии. Гемоглобин (Hb), несущий кислород к тканям (оксигемоглобин), по прибытию на место назначения отдает О 2 и становится восстановленным гемоглобином (дезоксигемоглобин), способным присоединять к себе тот же кислород, углекислый газ, воду. Но так как в тканях его уже ждет углекислый газ, который нужно с венозной кровью доставить в легкие для выведения из организма, то гемоглобин его и забирает, превращаясь в карбогемоглобин (HbСО 2) – тоже непрочное соединение. Карбогемоглобин в легких распадется на Hb, способный соединиться с кислородом, поступившим при вдохе, и углекислый газ, предназначенный для вывода из организма при выдохе.

Схематично эти реакции можно представить в виде химических реакций, которые, возможно, читатель хорошо помнит еще из школьных уроков:

Hb (в эритроцитах) + О 2 (приходит при вдохе с воздухом) → HbО 2 – реакция идет в легких, полученное соединение направляется в ткани;
HbО 2 → Hb (дезоксигемоглобин) + О 2 – в тканях, которые получают кислород для дыхания;
Hb + СО 2 (отработанный, из тканей) → HbСО 2 (карбогемоглобин) – в тканях, образованный карбогемоглобин направляется в малый круг для газообмена и обогащения кислородом;
HbСО 2 (из тканей) → в легкие: Hb (свободен для получения кислорода) + СО 2 (удаляется с выдохом);
Hb + О 2 (из вдыхаемого воздуха) – новый цикл.

Однако следует отметить, что все так хорошо получается, когда кислорода хватает, избытка углекислого газа нет, с легкими все в порядке – организм дышит чистым воздухом, ткани получают все, что им положено, кислородного голодания не испытывают, образованный в процессе газообмена СО 2 благополучно покидает организм. Из схемы видно, что восстановленный гемоглобин (Hb), не имея прочных связей, всегда готов присоединить любой из компонентов (что попадается, то и присоединяет). Если в легких на тот момент окажется кислорода меньше, чем может забрать гемоглобин (гипоксемия), а углекислого газа будет более, чем достаточно (гиперкапния), то он заберет его (СО 2) и понесет к тканям с артериальной кровью (артериальная гипоксемия) вместо ожидаемого кислорода. Пониженная оксигенация тканей – прямой путь к развитию гипоксии, то есть, кислородному голоданию тканей.

Очевидно, что трудно разделить такие симптомы, как гипоксия, гиперкапния и гипоксемия – они лежат в основе развития острой дыхательной недостаточности и определяют клиническую картину ОДН.

Тесные связи

Привести ткани к кислородному голоданию могут различные причинные факторы, однако, учитывая неразрывную связь гипоксии, гиперкапнии и гипоксемии, эти категории целесообразно рассматривать, не отрывая друг от друга, тогда читателю будет понятно, что из чего вытекает.

Итак, гипоксию по ее происхождению делят на две группы:

Тяжелую форму гипоксии легко отличить по таким признакам, как , возможны судороги и потеря сознания, что чревато быстрым развитием сердечно-сосудистой недостаточности, которая, если немедленно не ликвидировать первопричину, так же быстро может привести к гибели больного.

Излишнее накопление делает этот газ вредным для организма

В основе развития гиперкапнии находится нарушение соотношения между альвеолярной вентиляцией и накоплением СО 2 в тканях и в крови (HbСО 2) (показатель этого накопления – РаСО 2 , который в норме не должен превышать 45 мм. рт. ст. ).

К гиперкапнии приводят следующие обстоятельства:

Расстройства вентиляции, вызванные патологическим состоянием органов дыхания (обструкция) или нарушения, формируемые самим пациентом при попытке снизить дыхательный объем за счет глубины дыхания, поскольку вдох вызывает дополнительные болевые ощущения (травмы грудной клетки, операции на органах брюшной полости и др.);
Угнетение дыхательного центра и нарушение регуляции в результате этого (травмы, опухоли, отек головного мозга, деструктивные изменения в тканях ГМ, отравление отдельными лекарственными средствами);
Ослабление мышечного тонуса грудной клетки в результате патологических изменений.

Таким образам, к причинам возникновения гиперкапнии относят:

ХОБЛ;
Ацидоз;
Инфекции бронхо-легочной системы;
Профессиональную деятельность (пекари, сталевары, водолазы);
Загрязнение воздуха, длительное пребывание в непроветриваемых помещениях, курение, в том числе, и пассивное.

рисунок: уровень углекислого газа в помещении и влияние на человека

Признаки увеличения в крови концентрации двуокиси углерода:

Увеличивается частота сердечных сокращений;
Проблема – уснуть ночью, зато сонливость днем;
Кружится и болит голова;
Тошнит, иной раз доходит до рвоты;
Повышается внутричерепное давление, возможно развитие отека ГМ;
Стремится вверх артериальное давление;
Трудно дышать (одышка);
Болит в груди.

При быстром увеличении содержания углекислого газа в крови существует опасность развития гиперкапнической комы, которая, в свою очередь, грозит остановкой дыхания и сердечной деятельности.

Факторы, тормозящие оксигенацию

Основу гипоксемии составляет расстройство насыщения кислородом артериальной крови в легких. Узнать, что в легких кровь не оксигенируется можно по такому показателю, как парциальное напряжение кислорода (РаО 2), значения которого в норме не должны опускаться ниже 80 мм. рт. ст.

Причинами снижения оксигенации крови являются:

Альвеолярная гиповентиляция , возникающая в результате влияния различных факторов, в первую очередь, недостатка кислорода во вдыхаемом воздухе, что влечет его снижение в альвеолах и приводит к развитию экзогенной гипоксии;
Расстройство вентиляционно-перфузионных соотношений , возникающих при хронических заболеваниях легких – это самый частый причинный фактор развития гипоксемии и респираторной гипоксии;
Шунтирование справа налево при нарушении кровообращения и попадании венозной крови сразу в левое сердце без посещения легких (пороки сердца) с развитием циркуляторной гипоксии;
Нарушение диффузных способностей альвеолярно-капиллярной мембраны.

Чтобы читатель мог представить роль вентиляционно-перфузионных отношения и значение диффузных способностей альвеолярно – капиллярной мембраны, следует разъяснить суть данных понятий.

Что происходит в легких?

В легких человека газообмен обеспечивается вентиляцией и током крови по малому кругу, однако вентиляция и перфузия происходит не в равной степени. К примеру, отдельные зоны вентилируются, но не обеспечиваются кровью, то есть, в газообмене не участвуют или, наоборот, на каких-то участках кровоток сохранен, но они не вентилируются и тоже исключены из процесса газообмена (альвеолы верхушек легких). Расширение зон, не участвующих в газообмене (отсутствие перфузии), приводит к гипоксемии, которая чуть позже повлечет за собой и гиперкапнию.

Нарушение легочного кровотока вытекает из различных патологических состояний жизненно важных органов и, в первую очередь – кровеносной системы, которые становятся причинами гипоксемии:

Диффузная способность альвеолярно-капиллярной мембраны, зависящая от многих параметров, может менять свои значения (увеличиваться и уменьшаться) в зависимости от обстоятельств (компенсаторно-приспособительные механизмы при нагрузке, изменении положения тела и др.). У людей взрослых молодых людей (за 20 лет) она снижается естественным образом, что считается физиологическим процессом. Чрезмерное уменьшение этого показателя наблюдается при заболеваниях органов дыхания (воспаление легких, отек, ХОБЛ, эмфизема), которые значительно снижают диффузионную способность АКМ (газы не могут преодолеть длинные пути, образованные в результате патологических изменений, а кровоток нарушается из-за уменьшения количества капилляров). По причине подобных нарушений начинают проявляться основные признаки гипоксии, гипоксемии и гиперкапнии, указывающие на развитие дыхательной недостаточности.

Признаки снижения О 2 в крови

Признаки снижения кислорода могут проявиться быстро (концентрация кислорода падает, но организм пытается компенсировать потерю собственными силами) или запаздывать (на фоне хронической патологии основных систем жизнеобеспечения, компенсаторные возможности которых уже закончились).

Симптомы гипоксемии:

Синюшность кожных покровов (цианоз). Цвет кожи определяет тяжесть состояния, поэтому при слабой степени гипоксемии до цианоза обычно не доходит, но бледность, тем не менее, имеет место;
Учащенное сердцебиение (тахикардия) – сердце пытается компенсировать недостаток кислорода;
Снижение артериального давления (артериальная гипотензия);
, если РаО 2 падает до очень низких значений (менее 30 мм.рт. ст.)

Снижение концентрации кислорода в крови, конечно, ведет к страданиям головного мозга с нарушением памяти, ослаблением концентрации внимания, расстройствам сна (ночное апноэ и его последствия), развитием синдрома хронической усталости.

Небольшая разница в лечении

Гиперкапния и гипоксемия настолько тесно связаны между собой, что разобраться в лечении может только специалист, который проводит его под контролем лабораторных показателей газового состава крови. Общим в лечении этих состояний являются:

Вдыхание кислорода (оксигенотерапия), чаще газовой смеси обогащенной кислородом (дозы и методы подбираются врачом с учетом причины, вида гипоксии, тяжести состояния);
ИВЛ (искусственная вентиляция легких) – в тяжелых случаях при отсутствии сознания у больного (кома);
По показаниям – антибиотики, препараты, расширяющие бронхи, отхаркивающие лекарственные средства, диуретики.
В зависимости от состояния больного – ЛФК, массаж грудной клетки.

При лечении гипоксии, вызванной снижением концентрации кислорода, или повышением содержания углекислого газа нельзя забывать о причинах, повлекших данные состояния. По возможности стараются устранить их или хотя бы минимизировать влияние негативных факторов.

Видео: мини-лекция на тему гипоксии

Оксигенацию характеризует два показателя - кислородное насыщение и напряжение кислорода. Наибольшую информацию дает напряжение кислорода в артериальной крови, но его исследование сопряжено с техническими трудностями и для получения точных результатов требует определенных навыков. В тех случаях, когда насыщение кислородом менее 90% (рO 2 ниже 60 мм рт. ст.), напряжение кислорода можно определить по рН и насыщению или содержанию, используя кривую диссоциации гемоглобина. Найденные таким образом величины достаточно точны для большинства целей. В начальном периоде лечения большинства больных с дыхательной недостаточностью вполне достаточно измерения насыщения кислородом. Однако непосредственное исследование напряжения кислорода обладает рядом преимуществ и может оказаться существенно важным, например, в тех случаях, когда применяют более высокие концентрации кислорода или возникает необходимость в определении альвеолярно-артериальной разницы напряжения кислорода.

Напряжение кислорода. В недавнем прошлом напряжение кислорода исследовали с помощью метода уравновешивания пузырька Райли. Этот метод достаточно труден и отнимает много времени. В настоящее время напряжение кислорода почти всегда определяют с помощью полярографического электрода. Он состоит из платинового катода и серебряного анода. Катод отделен от крови в кювете тонкой пластмассовой мембраной, которая проницаема только для газов. Когда на электрод подают постоянное поляризующее напряжение (0,6 в), электроны переходят с катода на анод, причем число электронов в этом потоке пропорционально количеству молекул кислорода, т. е. рO 2 . Очень слабый ток, возникающий в результате этого, усиливают и подают на измеритель. Электрод окружен водной рубашкой с температурой воды 37°. Электрод устанавливают на ноль, заполняя кювету азотом. Затем в кювету вводят воздух и усиление прибора, измеряющего ток, регулируют таким образом, чтобы получить на шкале соответствующий показатель. Показатель, получаемый при введении в кювету чистого кислорода, служит контролем линейности электрода. Теперь в кювету вводят кровь и считывают по шкале величину напряжения кислорода. До и после каждого исследования проб крови определяют напряжение кислорода в эталонном газе (воздух при ожидаемом напряжении кислорода ниже 250 мм рт. ст. и чистый кислород при более высоком ожидаемом напряжении). Мембрану постоянно поддерживают в увлажненном состоянии путем инъекции пеногасящего детергентного моющего раствора перед каждой пробой крови или газа.

Электроды старых моделей имели большую кювету и использовали большой объем пробы. Так как электрод потребляет кислород, а диффузия кислорода через кровь происходит медленно, эти электроды требовали включения в кювету мешалки. Их калибровали водой или кровью, уравновешенных в тонометре с калибрующим газом. Новые модели микроэлектродов имеют намного меньший объем кюветы и не нуждаются в мешалке. Их можно калибровать по газу, но проба крови всегда дает чуть меньший показатель, чем газ с таким же напряжением кислорода. Это различие между кровью и газом для каждого электрода необходимо определить с помощью тонометрии. Для большинства электродов различие составляет менее 8%, в среднем 4% (Adams, Morgan-Hughes, 1967).

При скрупулезном выполнении точность измерения напряжения кислорода микроэлектродом при напряжениях ниже 100 мм рт. ст. равна ±2 мм рт. ст. Однако кислородные электроды намного более «темпераментны», чем CO 2 или рН-электроды, и точность результатов зависит от тщательности техники исследования. Наиболее частым источником ошибки являются дефекты мембраны. Другая причина неверного результата - наличие под мембраной небольших пузырьков. Так как они постепенно приходят в равновесие с воздухом, пробы крови, вводимые в такой электрод, дают завышенные показатели рO 2 .

Насыщение кислородом. Стандарт, с которым сравнивают все другие методы,- определение содержания кислорода и кислородной емкости крови по ван Слайку.

Насыщение кислородом = содержание кислорода X 100/кислородная емкость %.

Подобно пузырьковому методу Райли для определения напряжения кислорода, это трудоемкая и отнимающая много времени методика, мало пригодная для повторных исследований или использования неопытным персоналом. В повседневной практике большинство лабораторий в настоящее время прибегают к спектрофотометрии, применяя проходящий или отраженный свет. Кровь гемолизируют и сравнивают абсорбцию света при двух различных длинах волн. При одной из этих длин волн абсорбция света оксигемоглобином и восстановленным гемоглобином одинакова, а при другой значительно отличается. Таким образом, первый показатель соответствует содержанию гемоглобина и, следовательно, кислородной емкости, а второй - содержанию кислорода. Для получения точных результатов кювета должна быть изготовлена прецизионным способом, а аппарат тщательно откалиброван. Недавно описан микрометод (Siggaard-Andersen, Jorgensen, Naerraa, 1962). Отражательный спектрофотометр Бринкмана (Геморефлектор - Киппа) действует аналогичным образом, используя отраженный свет и негемолизированную кровь. Устройство кюветы в этом приборе имеет меньшее значение. Любой из этих методов при надежной калибровке позволяет быстро получить точные (±3%) величины насыщения кислородом (Cole, Hawkins, 1967). Наименьшая точность результатов при насыщении выше 90%, а при применении геморефлектора падает при приближении к калибровочным точкам. В пределах 50-95% насыщения эти приборы обеспечивают точность ±2%. При более низком уровне насыщения кислородом их точность снижается.

В ушных оксиметрах использован метод спектрофотометрии. Однако в получаемых с их помощью показателях нельзя быть уверенным, поскольку мочка уха далеко не лучший вид кюветы. Более того, если по достигнут максимальный кровоток в мочке, на показатели влияют различные циркуляторные факторы. Вместе с тем, если сосуды мочки полностью расширены с помощью гистаминовой мази или тепла и аппарат применяют соответствующим образом (Lai, Gebbie, Campbell, 1966), оксиметры дают довольно достоверные показатели насыщения кислородом.

Что такое оксигенация крови?

Любая оксигенация - это насыщение кислородом. Обычно под оксигенацией понимают насыщение крови кислородом. Она бывает двух видов:

Гипербарическая о., осуществляемая в барокамере (именно поэтому в данном слове нужно писать букву а, а вовсе не из-за Гиперборея, хотя слова очень похожи). Её применяют при целом ряде случаев: при отравлении угарным газом, некрозе конечностей, термических ожогах и т. д. В результате Г. О. может достигаться как укрепление иммунной системы, так и усиление лекарственных препаратов - словом, у гиербарической оксигенации множество как показаний, так и позитивных последствий. Подробнее можно узнать здесь.

Слово оксигенация

Слово оксигенация английскими буквами(транслитом) - oksigenatsiya

Слово оксигенация состоит из 11 букв: а г е и и к н о с ц я

Значения слова оксигенация. Что такое оксигенация?

Оксигенация гипербарическая (Hyperbaric Oxygenation) - насыщение организма больного кислородом, подаваемым с повышенным давлением. Гипербарическая оксигенация применяется для лечения отравлений окисью углерода, при газовой гангрене…

Медицинские термины от А до Я

ОКСИГЕНАЦИЯ ГИПЕРБАРИЧЕСКАЯ (hyperbaric oxygenation) - насыщение организма больного кислородом, подаваемым с повышенным давлением. Гипербарическая оксигенация применяется для лечения отравлений окисью углерода, при газовой гангрене…

Оксигенация гипербарическая (греч. hyper сверх + barys тяжелый; син.: барооксигенация, гипербарооксигенотерапия, оксибаротерапия, оксигенобаротерапия) метод кислородной терапии…

Большой медицинский словарь.

Гипербарическая оксигенация (греч. hyper- + baros тяжесть, лат. oxygenium кислород; синоним: гипербарооксигенотерапия, оксигенобаротерапия, оксибаротерапия, гипербароксия, гипербарическая терапия)…

Гипербарическая оксигенация (ГБО) - это метод применения кислорода под высоким давлением в лечебных целях. Проводится в гипербарических барокамерах.

Гипербарическая оксигенация (от гипер…, греч. báros - тяжесть и лат. oxygenium - кислород), использование чистого кислорода под повышенным (выше атмосферного) давлением в лечебных и профилактических целях.

Экстракорпоральная мембранная оксигенация

Экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО, ЭМО) - инвазивный экстракорпоральный метод насыщения крови кислородом (оксигенации) при развитии тяжёлой острой дыхательной недостаточности.

Мониторинг оксигенации головного мозга

МОНИТОРИНГ ОКСИГЕНАЦИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА - является важнейшим компонентом нейромониторинга больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии.

Кислородная терапия I Кислоро́дная терапи́я (греч. therapeia лечение; синоним оксигенотерапия) применение кислорода с лечебной целью. Используется главным образом для лечения гипоксии при различных формах острой и хронической дыхательной…Отдельный вид К. т. - Гипербарическая оксигенация, объединяющая особенности ингаляционных и неингаляционных способов и являющаяся по существу самостоятельным методом лечения.

КИСЛОРОДНАЯ ТЕРАПИЯ (син. оксигенотерапия) - применение кислорода с лечебной целью. Поступление кислорода в организм жизненно необходимо для клеточного дыхания, образования богатых энергией химических соединений…Разновидностью К. т. является лечебное применение кислорода под повышенным давлением - гипербарическая оксигенация. Показания к применению К. т. многообразны, но особенно важное значение.

Краткая медицинская энциклопедия. - М., 1989

Кислородная терапия Применение кислорода с лечебной целью. Кислород жизненно необходим для нормального обмена веществ. Общее действие его на организм обеспечивается после поступления в кровь при вдыхании или внутрисосудистом введении с помощью…Разновидностью кислородной терапии является лечебное применение кислорода под повышенным давлением - гипербарическая оксигенация (см. Баротерапия).

Орфографический словарь. - 2004

Примеры употребления слова оксигенация

Аппарат автопульс и экстракорпоральная мембранная оксигенация уже применялись при реанимации семи пациентов.

оксигенация артериальной крови

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011 .

Смотреть что такое «оксигенация артериальной крови» в других словарях:

Газообмен - I Газообмен совокупность процессов обмена газов между организмом и окружающей средой; состоит в потреблении кислорода и выделении углекислого газа с незначительными количествами газообразных продуктов и паров воды. Интенсивность Г.… … Медицинская энциклопедия

Кислородная терапия - I Кислородная терапия (греч. therapeia лечение; синоним оксигенотерапия) применение кислорода с лечебной целью. Используется главным образом для лечения гипоксии при различных формах острой и хронической дыхательной недостаточности, реже для… … Медицинская энциклопедия

Отравления - I Отравления (острые) Отравления заболевания, развивающиеся вследствие экзогенного воздействия на организм человека или животного химических соединений в количествах, вызывающих нарушения физиологических функций и создающих опасность для жизни. В … Медицинская энциклопедия

Дыхательная недостаточность - I Дыхательная недостаточность патологическое состояние, при котором система внешнего дыхания не обеспечивает нормального газового состава крови, либо он обеспечивается только повышенной работой дыхания, проявляющейся одышкой. Это определение,… … Медицинская энциклопедия

Ста́рость. Старе́ние - Старость, старение. Старость закономерно наступающий период возрастного развития, заключительный этап онтогенеза. Старение неизбежный биологический разрушительный процесс, приводящий к постепенному снижению адаптационных возможностей организма;… … Медицинская энциклопедия

Дыхание - I Дыхание (respiratio) совокупность процессов, обеспечивающих поступление из атмосферного воздуха в организм кислорода, использование его в биологическом окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа. В результате… … Медицинская энциклопедия

Ацидоз - I Ацидоз (acidosis; лат. acidus кислый + ōsis) одна из форм нарушений кислотно щелочного равновесия организма; характеризуется абсолютным или относительным избытком кислот, т.е. веществ, отдающих ионы водорода (протоны), по отношению к основаниям … Медицинская энциклопедия

ОТРАВЛЕНИЕ МОНООКСИАОМ УГЛЕРОДА - мед. Монооксид углерода (СО) газ без запаха, цвета и вкуса, образуется при неполном сгорании углеродсодержащих соединений (например, древесины). Основные источники СО: отопительные устройства (камины, печи) в помещениях с недостаточной… … Справочник по болезням

ДЫХАНИЕ - Обычно дыхание ассоциируется с вдохом и выдохом, т.е. дыхательными движениями, необходимыми для вентиляции легких у наземных позвоночных. Однако у большинства организмов ни этих движений, ни самих легких нет, поэтому более общее определение… … Энциклопедия Кольера

Гангрена - омертвение части тела. Могут поражаться любые ткани и органы кожа, подкожная клетчатка, мышцы, кишечник, желчный пузырь, легкие и др. Различают сухую и влажную гангрену.Сухая гангрена чаще развивается при нарушении кровообращения конечности у… … Справочник по болезням

Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать данный сайт, вы соглашаетесь с этим. Хорошо

Кардиолог - сайт о заболеваниях сердца и сосудов

Кардиохирург онлайн

Экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО)

Проблема лечения острой дыхательной недостаточности до сих пор остается одной из самых сложных, что заставляет искать новые методы борьбы с этим осложнением. До недавнего времени искусственная вентиляция легких оставалась последним достижением медицины в лечении дыхательной недостаточности, когда весь комплекс терапевтических мероприятий оказывался неэффективным.

История экстракорпоральной мембранной оксигенации

Сегодня можно использовать новые достижения исследователей, занимающихся искусственным кровообращением и разработкой новой аппаратуры для вспомогательного кровообращения. Создание мембранного легкого позволило осуществлять газообмен в течение нескольких дней и даже недель, т.е. появилась возможность помочь больным, которым грозит cмерть от острой дыхательной недостаточности. Каждый метод лечения имеет пределы своего воздействия, и судить о его эффективности можно только по приобретении достаточного опыта его применения.

Эстракорпоральная мембранная оксигенация – процедура продленного экстракорпорального кровообращения. Используется у пациентов с остро развившимися и потенциально обратимой респираторной, сердечной или кардиореспираторной недостаточностью, которые не отвечают на стандартную терапию.

Основные отличия экстракорпоральной мембранной оксигенации от стандартного искусственного кровообращения

1. Часто может быть установлено через катетеризацию сосудов шеи, которая может быть выполнена под местной анестезией.

Экстракорпоральное кровообращение

1. Канюляция проводится трансторакально (стернотомия) в условиях общей анестезии.

Оборудование необходимое для ЭКМО

Канюли для канюляции центральных либо периферических сосудов, и 2-х просветный катетер
Система магистралей
Насос. Виды насосов: роликовый, центрифужный, перистальтический
ОКСИГЕНАТОР Квадрокс D из поли-4-метил-1-пентена диффузионная мембрана (без микропор)
Газовый смеситель
Теплообменник
Модуль управления (LCD)

Система безопасности

Датчики-детекторы воздушных пузырей
Артериальный фильтр
Датчики давления
Непрерывный on-line мониторинг газового состава крови прибором CDI-500

Показания

У детей и взрослых кардиальные показания: сердечная недостаточность, которая может развиться при следующих состояниях:

После кардиохирургической коррекции (нет возможности отключить ИК)
После трансплантации сердца, легкого или комплекса сердце-легкие
Миокардиты, миокардиопатии
Как дополнение к сердечно-легочной реанимации

У детей и взрослых респираторные показания, недостаточность функции легких при:

Легочное кровотечение
Аспирация
Трансплантация легких

Противопоказания

Абсолютные

Противопоказана антикоагуляция
Терминальное состояние
PaO 2 /FiO 2 < 100 при > 10 дн. (> 5 дн.взр.)
Полиорганная недостаточность > 2 систем
Неконтролируемый метаболический ацидоз
Иммуносуппрессия
Повреждения ЦНС

Относительные

Длительная ИВЛ более 7-10 дней
Миокардиальная дисфункция (сердечный индекс <3,5) при инотропной поддержке
Тяжелая легочная гипертензия СрДЛА > 45mmHg или >75% от системного
Остановка сердца
Возраст > 65 лет

Критерии отбора для новорожденных

Срок гестации от 34 недель и более
Вес при рождении отг. и более.
Отсутствие значимой коагулопатии или неконтролируемого кровотечения
Отсутствие значимого внутричерепного кровоизлияния
Механическая вентиляция менее 7-10 дней
Обратимое повреждение легких
Отсутствие летальных пороков развития
Отсутствие некорригируемых пороков сердца
Несостоятельность проводимой максимальной терапии.

Критерии для ЭКМО

Респираторные

Критерии применяются при максимальной респираторной поддержке FiO 2 =1,0. PIP=35cmH 2 O

OI ≥40 в 3 из 5 пробах (постдуктального) анализа газов крови
OI ≥ 40 → 80% риск смертности
OI =→ 50 % риск смертности

2) Альвеолярно-артериальный градиент оксигенации:

Критерии для ЭКМО

Кардиальные

Кардиогенный шок (СИ<2 л/мин/м 2)

Гипотензия САД< 90 mmHg (взрослые)

Лактат-ацидоз

Максимальная инотропная поддержка:

Адреналин: 0,3 мкг/кг/мин

Левонор: 0,8 мкг/кг/мин

Коротроп (Милринон): 0,75 мкг/кг/мин

Левосимендан: 0,2 мкг/кг/мин

ДЗЛА>18 mmHg

Решение об ЭКМО следует принимать быстро и своевременно!

Подключение ЭКМО (способы канюляции)

Вено-артериальное: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в общую сонную артерию. Из бедренной вены возврат в контрлатеральную бедренную артерию.

Вено-венозное: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в нижнюю полую вену через бедренную вену

Вено-венозное: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в правый желудочек через трехстворчатый клапан (2-ходовой катетер).

Обеспечивает прямую легочную оксигенацию

Улучшает коронарную оксигенацию

Уменьшает риск неврологических нарушений

Поддерживает сердечный выброс

Можно исползовать вазопресоры

Не обеспечивает прямой поддержки сердца

Высокий риск рециркуляции

Уменьшает преднагрузку правого желудочка

Нет риска рециркуляции крови

Лучшая доставка кислорода

Снижает пульсовое давление

Коронарная оксигенация кровью из левого желудочка

Влияет на церебральную ауторегуляцию (ухудшает миогенные реакции церебральных артерий и вызывает нарушения эндотелиальной функции).

Начало ЭКМО

Анестезиологическое пособие+мониторинг
Сборка ЭКМО-контура
Заполнение: растворы + препараты крови
Гепарин болюсед/кг, контроль АВСК. АВСК=сек.
Канюляция сосудов, соединение физиологического контура, открытие венозного забора, ЭКМО (насыщение +О 2 и элиминация -СО 2),возврат в сосудистое русло пациента.

Объемные скорости при ЭКМО

новорожденные:cc/kg/min

дети:cc/kg/min

взрослые:cc/kg/min

Поток свежего газа 1:1 поток крови (непрерывный on-line мониторинг газового состава крови CDI-500)

Ведение пациента при ЭКМО

Дыхательная система

IMV с ЧД 10-20*мин. FiO2=0,21-0,30
PIP=15-25 cmH 2 O; PEEP=3-5 cmH 2 O
Rg-ОГК каждый день
Строгая легочная гигиена
Профилактика ателектазов

Гемодинамика

У новорожденных СрАДмм.рт.ст.
Дети и взрослые СрАДмм.рт.ст.
При необходимости коррекция за счет седации, аналгезии, миорелаксации, вазопрессоров, гипотензивных препаратов.

Аналгезия и седация

Канюляция: принятые стандарты (морфин, мидазолам).
При ЭКМО (морфин, мидазолам, при необходимости мышечные релаксанты (панкуроний), противосудорожные (фенобарбитал).
Деканюляция. Принятые стандарты.

Лабораторные тесты

АВСК (АСТ) *1ч.
ОАК+Тр, электролиты, лактат, глюкоза *8ч.
Фибриноген *12-24 ч.
Биохимия *12 ч.
Посев крови до начала антибиотикотерапии, ч/з 24 ч. И если будет сепсис.
Аспират из трахеи начала антибиотикотерапии, ч/з 24 ч. И если будет сепсис

Препараты крови

Эритроцитарная масса 20 мл/кг если Hct < 35. Hb=
Криопреципитат 1 ЕД/кг, если фибриноген < 150 мг/дл
СЗП 10 мл/кг если ПВ > 17
Альбумин если в сыворотке < 25 г/л
Тромбоциты должны быть >100 тыс./мкл

Инфузия и питание

Постоянная инфузия гепаринаЕД/кг/час под контролем АВСК.сек.
Общий объеммл/кг/сутки без учета препаратов крови.
Липиды не более 2 г/кг/сутки и должны непосредственно поступать в пациента, чтобы исключить аккумуляцию и эмболизацию контура ЭКМО.
Протеины могут идти в контур.
Антациды и антагонисты Н 2 помпы.

Водный баланс и диурез

В первыечасов ЭКМО имеет место олигурия и острый тубулярный некроз связанные с капилярной утечкой и потерей внутрисосудистого объема т.к. контакт с чужеродной поверхностью вызывает СВО, что приводит к задержке жидкости.
Через 48 часов начинается диуретическая фаза
Поддержание диуреза 1 мл /кг/час
Если олигурияч. то использовать диуретики или включить в контур гемофильтрацию или гемодиализ
Поддержание отрицательного баланса (в разумных рамках).

Антибиотики

Ампициллин

если < 14 дней 150 мг/кг в/вен через 12 ч
если >

Оксациллин

если <14 дней 50 мг/кг в/вен через 12 ч
если >14 дней 50 мг/кг в/вен через 6 ч

Цефотаксим

если <14 дней 50 мг/кг в/вен через 12 ч
если >14 дней 50 мг/кг в/вен через 8 ч

Оценка ЦНС

У новорожденных УЗИ головного мозга.
Перед началом канюляции 12 ч.
После канюляции 24 ч. Т.к высокий риск внутрижелудочковых кровотечений.
Малое ВЧК- оптимизацияция коагуляционных факторов, назначение аминокапроновой кислоты.Уменьшить АВСК (АСТ).
Стремительное (premature) ВЧК- прекращение ЭКМО

Уход за кожными покровами

Госпитальные рекомендации
Подушки с гелем
Билатеральная ротация пациента
Центрированное поддержание головы
Каждые 0,5 часа слегка поворачивать, чтобы перераспределить нагрузку на точки давления.

Отлучение от ЭКМО

Восстановлении функций легких и, или сердца
Отсутствие отека легких

Снизить объем эктрацеллюлярной жидкости
Снизить общий объем жидкости тела

На протяжении 6-24 часов:

Снизить постепенно производительность ЭКМО каждый час на 5-10% до 25% не менее 250 мл/мин + разумные вентиляционные (респираторные) настройки.
Остановка на 5-10 мин. Оценка кардиореспираторной функции и принятие решения.
Деканюляция, сосудистая реконструкция.
Контрольные исследования.

Осложнения при ЭКМО

Механические

Повреждение сосудов при канюляции
Тромбообразование в контуре ЭКМО
Воздушная и материальная эмболии
Разрыв контура ЭКМО
Отказ системы безопасности и мониторинга
Снижение функции оксигенатора
Отказ работы насоса
Отказ работы теплообменника

Неврологические

Нарушения мозгового кровообращения
Судороги

Геморрагические

Гемолиз
Коагулопатия потребления
Тромбоцитопения
Кровотечение в полости, в месте канюляции

Сердечно-сосудистые

Оглушенный миокард (снижение ФВ более чем на 25% от исходного и возвращается к норме спустя 48 часов)
Гипертензия – риск кровотечения и ОНМК
Аритмии
Тампонада сердца

Легочные

Пневмоторакс
Легочное кровотечение

Ренальные

Олигурия (обычно вначале ЭКМО)
Острый тубулярный некроз

Желудочно-кишечное кровотечение (в результате стресса, ишемии)
Прямая гипербилирубинемия, желчные камни (при гемолизе, длительном голодании, полном парентеральном питании, приеме диуретиков).

Септические осложнения

Водно-электролитные расстройства

Для ЭКМО характерна мобильность и транспортабельность.

Жизнь после ЭКМО

Трудно восстановить полное энтеральное питание примерно у 1/3 малышей, даже при сохраненных сосательном и глотательном рефлексах
Соматический рост - нормальный, задержка роста определяется по другим причинам

15% детей требуют оксигенотерапии в течение 28 дней после ЭКМО. Эти дети часто повторно госпитализируются по легочным причинам, особенно первые 6 мес. после ЭКМО. А так же выше показатель распространенности бронхиальной астмы.

Дети выжившие после ЭКМО, часто повторно госпитализируются по нелегочным и хирургическим причинам.

Частота нейросенсорных расстройств в среднем составляет 6%, задержка развития встречается у 9%.

Нейросенсорная потеря слуха после 1 года жизни у 9% детей после ЭКМО.

Редко встречаются нарушения зрения, чаще при повреждении зрительной коры, ретинопатий не наблюдалось, в дальнейшем зрительная функция улучшается.

Эпилепсия встречается у 2% в возрасте 5 лет.

Нейромоторные нарушения: от умеренной гипотонии до грубых моторных нарушений и спастического тетрапареза.

Увеличивается частота социальных проблем, академические трудности в школьном возрасте, синдром дефицита внимания.

Для сравнения

В Великобритании имеется 4 ЭКМО-центра в течение 1 года в каждом из них подвергаются этой процедуре

200 при населении Великобритании 60 млн. человек.

33 пациента для развитой РБ с ее

10 млн. населением.

Для Великобритании 1 экмо/сутки стоитфунтов.

В Республике Беларусь в настоящее время выполняется более 10 процедур ЭКМО в год и только у взрослых пациентов.

Кардиолог – сайт о заболеваниях сердца и сосудов

Методы оксигенации крови

Ведущие пульмонологи Ростова - На - Дону

Ануфриев Игорь Иванович пульмонолог - Доцент кафедры фтизиатрии и пульмонологии Ростовского государственного медицинского университета, заведующий отделением пульмонологии Ростовского государственного медицинского университета.

Боханова Елена Григорьевна - Заведующая терапевтическим отделением, кандидат медицинских наук, врач высшей категории, ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней РостГМУ, врач-пульмонолог.

Киртанасова Людмила Николаевна - врач - пульмонолог высшей квалификационной категории.

Редактор страницы: Методы оксигенации крови: Турбеева Е.А.

Методы детоксикации и эстракорпоральной оксигенации крови

Многие заболевания легких сопровождаются значительным увеличением содержания в крови патологических продуктов. Так, у ряда больных первично возникают сдвиги фракций Ig с накоплением циркулирующих иммунных комплексов, что играет существенную роль в генезе поражений легких при коллагенозах, идиопатическом фиброзирующем альвеолите и некоторых других заболеваниях. В других случаях нарушения состава крови с появлением в ней токсических веществ развиваются уже в ходе заболевания (хронический бронхит, бронхиальная астма) и вызывают утяжеление его течения, способствуя формированию порочного круга [Юренев П. Н. и др., 1985].

Сдвиги состава крови другого характера развиваются при острой легочной патологии. Так, при острой пневмонии и септических состояних, связанных с инфекционным процессом в легких, в крови накапливаются микроорганизмы, продукты их распада, бактериальные токсины и различные биологически активные вещества, представляющие собой токсичные продукты нарушения метаболических процессов в организме. При этом в плазме крови нарастает концентрация среднемолекулярных веществ, главным образом олигопептидов. Исследования уровня концентрации «средних молекул» в крови больных, страдавших острыми воспалительными заболеваниями легких (острая пневмония, абсцессы и гангрена легких), показали значительное его возрастание. Если в норме индекс «средних молекул» составляет 220-240 уел. ед., то у больных острыми легочными инфекциями он возрастает до 350- 450, а в наиболее тяжелых случаях до 900-1200 уел. ед. В результате разрушения лейкоцитов в крови возрастает концентрация лизосомальных энзимов. Большинство этих веществ являются естественными метаболитами, но в повышенных концентрациях они становятся токсичными.

Все эти продукты нарушают проницаемость клеточных мембран, что приводит к развитию токсического отека в тканях организма. При этом нарушаются функции основных жизненно важных органов: головного мозга (проявления в виде бреда, делириозных состояний), сердца (токсическая миокардиопатия с сердечной недостаточностью), почек (задержка жидкости в организме), печени (нарушение детоксикационной функции). Гипоксемия, связанная с массивной острой инфекцией в легких, ухудшает течение возникающих расстройств и приводит к развитию ряда порочных кругов.

Интоксикация углубляет поражение и самих легких. Развивающийся токсический отек легких с выходом в интерстициальное пространство и альвеолы жидкости, богатой белком и клеточными элементами крови, приводит к расстройствам микроциркуляции, микротромбозам, что является предпосылкой для распространения инфекции. Таким образом, интоксикация является одним из факторов, способствующих прогрессированию инфекционных процессов в легких и значительно утяжеляющих общее состояние больных.

В генезе острых поражений легких невоспалительной природы, объединенных в синдром шокового легкого, или респираторный дистресс-синдром взрослых, одним из ведущих патогенетических факторов также является нарастание в крови концентрации токсичных БАВ.

В условиях тяжелой интоксикации борьба с первичным этиологическим фактором с помощью антибактериальных средств оказывается недостаточной и без активной детоксикационной терапии в ряде случаев невозможно добиться перелома в течении заболевания, предотвратить наступление вторичных осложнений, а порой и летального исхода. При этом традиционные инфузионные методы детоксикации часто бывают малоэффективными, а увеличенная водная нагрузка таит угрозу развития отека легких.

В последние годы в клинической практике с успехом стали применять различные методы экстракорпоральной детоксикации - гемосорбцию, плазмосорбцию, плазмаферез, гемофильтрацию и др. [Лопухин Ю. М., Молоденков М. Н., 1985].

Наиболее доступным и эффективным методом является гемосорбция.

Ее методика заключается в канюлировании двух периферических вен (обычно подключичных) и проведении вено-венозной перфузии со скоростью 80-120 мл/мин с помощью любого роликового насоса или специальных аппаратов (АТ, УАГ, «Унирол» и др.) через колонку с гемосорбентами СКН, СКТ, ИГИ, СУГС или иным сорбционным материалом, разрешенным к клиническому применению. Длительность перфузии составляет 100-200 мин. За процедуру через сорбционную колонку должен пройти объем крови, равный 2-4 ОЦК. Обязательными условиями проведения гемосорбции являются общая гепаринизация больного в дозе 300 ЕД/кг внутривенно за 10 мин до процедуры и введение в колонку 2500 ЕД. При регионарной гепаринизации экстракорпорального контура уровень общей гепаринизации может быть ниже. Для этого с помощью капельниц или иных дозирующих устройств перед сорбционной колонкой подается гепарин, а после нее - протамина сульфат.

Противопоказанием к гемосорбции является крайняя тяжесть состояния с расстройствами центральной гемодинамики, а также наличие активного кровотечения. Относительным противопоказанием считают остановившееся кровотечение или кровохарканье, а также угрозу его возникновения при деструктивных процессах в легких. В таких случаях проведение гемосорбции требует крайней осторожности.

Наготове всегда должен быть протамина сульфат (ампулы по 2-5 мл 1% раствора) - антидот гепарина. Препарат вводят внутривенно медленно, из расчета 1 мг препарата на 50:-100 ЕД гепарина.

Если угрозы кровотечения нет, то нейтрализацию гепарина можно не производить, поскольку умеренная гепаринизация является полезной и в ряде случаев является составной частью комплексной терапии острых воспалительных заболеваний легких.

Критериями эффективности гемосорбции являются клинические признаки уменьшения интоксикации, снижение токсичности крови, уровня «средних молекул». При возобновлении симптомов интоксикации требуется повторение сеанса гемосорбции через 1-2 дня.

Опыт проведения сорбционной детоксикации при острых легочных инфекциях [Лукомский Г. И. и др., 1983; Левашев Ю. Н. и др., 1986] показал, что процедура, помимо улучшения общего состояния больных, способствует стабилизации и обратному развитию локального патологического процесса в легких, а также лучшему отграничению очагов деструкции.

При неблагоприятно текущем гангренозном поражении легких, когда в остром периоде необходима операция, осуществляемая в порядке предоперационной подготовки, гемосорбция снимает явления выраженной интоксикации и создает более благоприятные условия для вмешательства. При этом в ряде случаев удается ограничиться резекцией меньшего объема легочной ткани, иначе говоря, избежать пневмонэктомии. Послеоперационный период у таких больных протекает менее тяжело даже в случаях инфицирования плевральной полости до или во время операции. Гемосорбция эффективна также при лечении эмпием и пиопневмоторакса, возникающих в результате прорыва легочного очага деструкции в плевральную полость.

Результаты лечения ХНЗЛ с помощью гемосорбции менее впечатляющи. Все же удается добиться заметного терапевтического эффекта у больных бронхиальной астмой и с некоторыми видами диссеминированных поражений легких [Чучалин А. Г. и др., 1983; Путов Н. В., Илькович М. М., 1986]. В результате гемосорбции у больных бронхиальной астмой становились менее тяжелыми и частыми приступы и появлялась возможность отменить гормоны или снизить их дозы. У больных с диссеминированными процессами удавалось уменьшить выраженность дыхательной недостаточности и других симптомов, а также снизить интенсивность медикаментозного лечения. Механизмы такого терапевтического эффекта не вполне ясны и требуют дальнейших исследований. Проводится работа по созданию специфических иммуносорбентов с целью лечения аллергического варианта бронхиальной астмы.

Другим методом экстракорпоральной сорбционной детоксикации является плазмосорбция. Идея метода основана на том, что практически все вещества, которые подлежат удалению, находятся в плазме, и нет необходимости пропускать через сорбционные колонки форменные элементы крови, значительная часть которых (тромбоциты, лейкоциты) повреждается, разрушается или оседает на сорбенте.

Для проведения такой процедуры экстракорпоральный контур также подключают к двум венам. Кровь направляется в специальное устройство типа центрифуги, совершающей 1000-3000 оборотов в минуту, в котором форменные элементы и плазма отделяются друг от друга. Первые сразу возвращаются в кровеносное русло, плазма же проходит через сорбционную колонку со скоростью 40-60 мл/мин, а затем также возвращается в вену.

Метод плазмафереза основан на полном удалении от сепарированной таким же гравитационным методом плазмы с возмещением жидкой части крови донорской плазмой (нативной или сухой), белковыми препаратами или иными коллоидными и кристаллоидными плазмозаменителями. За один сеанс может быть удалено от 400 до 1500 мл плазмы. В течение процедуры имеется опасность гиповолемии, поэтому требуется особая осторожность при неустойчивой гемодинамике у тяжелобольных. Этот метод показан в тех случаях, когда сорбенты не в состоянии извлечь вещества, подлежащие удалению из крови.

Наряду с. гравитационными способами сепарации и удаления плазмы существуют методы гемофильтрации, когда кровь, непрерывно циркулирующая в экстракорпоральном контуре, пропускают через камеры с пористыми стенками (размер пор около 0,1 мкм), сквозь которые под определенным давлением проходит плазма крови. Как и в предыдущем случае, удалением плазмы осуществляется плазмаферез. Метод Позволяет осуществлять и так называемый каскадный плазмаферез. При этом кровь последовательно проходит через камеры со стенками разной пористости и имеется возможность удалить из плазмы ингредиенты определенной молекулярной массы. В частности, при иммунных нарушениях требуется удалить крулномолекулярные соединения (Ig, циркулирующие иммунные комплексы), при токсемии же необходимо удалить вещества среднемолекулярной массы. В любом случае удается сохранить достаточное количество альбуминов, необходимых для поддержания коллоидно-осмотического давления плазмы, что предупреждает развитие расстройств гемодинамики во время процедуры и позволяет выводить из циркуляции большее количество вредных продуктов. Однако последние методы требуют специального дорогостоящего (в основном импортного) оборудования и не находят столь широкого применения, как относительно простая и доступная гемосорбция.

К описанным выше методам детоксикации близки и другие способы физического воздействия на кровь - облучение ее ультрафиолетовыми или лазерными лучами. При фракционном облучении в специальную камеру (аппарат «Изольда») забирают до 250 мл крови, облучают ее и возвращают в организм. При использовании излучателей более мягких лучей возможно непрерывное облучение крови в экстракорпоральном контуре. Применение специальных катетеров с волоконной оптикой открывает возможность интракорпорального (внутрисосудистого) облучения крови. Эти методы дают положительный эффект как в случаях острых легочных инфекций, так и при некоторых хронических заболеваниях легких, таких как бронхиальная астма. В отличие от предыдущих методов при облучении крови происходит не удаление вредных продуктов, а воздействие на них с целью снижения их биологической активности. Кроме того, происходит стимуляция естественных защитных механизмов.

В некоторых случаях при острых поражениях легочной паренхимы у больных наблюдаются явления тяжелой ДН. К таким поражениям относятся тяжелая двусторонняя острая пневмония, различные варианты шокового легкого, наблюдающиеся при острых расстройствах гемодинакими, отравлениях, сепсисе и т. д., а также респираторный дистресс-синдром новорожденных. При всех этих поражениях легких развивается ДН паренхиматозного типа, в основе которой лежит блок диффузии газов на уровне альвеолярно-капиллярной мембраны вследствие интерстициального отека легких токсического генеза (кроме респираторного дистресс-синдрома новорожденных, развивающегося на почве дефицита сурфактанта).

Попытки использования ИВЛ с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ) дают у ряда таких больных только временный эффект. При этом Ра02 повышается лишь на короткое время, а затем вновь стремительно падает, поскольку механическое раздувание альвеол в условиях повышенной проницаемости клеточных мембран увеличивает площадь фильтрации и их порозность, а повышенное внутригрудное давление замедляет лимфатический дренаж легких. В результате этого объем внесосудистой жидкости легких не только не уменьшается, но еще более возрастает. В условиях блока диффузии на уровне альвеолярно-капиллярной мембраны восстановить адекватный газообмен можно только с помощью экстракорпоральной мембранной оксигенации [Воинов В. А. и др., 1985].

В настоящее время в нашей стране начат промышленный выпуск мембранных оксигенаторов «МОСТ» (разработка НПО «Квант») и «Север» (ЛПТГО «Север»), Существует несколько методов подключения мембранных оксигенаторов. Самым простым из них является артериовенозный, когда без использования насосов, кровь, забираемая из артерии (обычно бедренной) , самотеком поступает в мембранный оксигенатор и возвращается в вену. Однако эффективность коррекции газообмена при этом методе сравнительно невысока; кроме того, возрастает гемодинамическая нагрузка на сердце.

При веноартериальном подключении кровь забирается из нижней полой вены введенным через бедренную вену катетером, а при необходимости - и из верхней полой вены катетеризацией наружной яремной вены, и затем, после прохождения через оксигенатор, насосом направляется в бедренную артерию. При этом наступают разгрузка малого круга кровообращения со снижением гидростатического давления на уровне легочной микроциркуляции и стабилизация центральной гемодинамики (эффект вспомогательного кровообращения). Однако при скорости перфузии менее 70 % от минутного объема сердца оксигенированная в аппарате кровь не достигает дуги аорты и в верхней половине тела сохраняется гипоксемия. Такой метод подключения показан в случаях, когда ДН сочетается с сердечной или когда последняя является ведущей. При кардиогенном шоке, например, купировать гидростатический отек легких можно только эффективной разгрузкой малого круга.

Большее распространение получил метод вено-венозной перфузии. При этом забор крови осуществляется из системы нижней полой вены, а возврат в верхнюю (или наоборот). Высокооксигенированная кровь поступает в малый круг и приводит к существенному повышению Ра02. Уменьшение гипоксии пораженной легочной ткани способствует ускорению в ней восстановительных процессов. Этот метод можно считать своеобразным видом регионарной перфузии больного органа, в данном случае легких.

В случаях сочетания ДН и сердечной недостаточности может быть показана и комбинированная вено-веноартериальная перфузия с возвратом крови и в верхнюю полую вену, и в бедренную артерию. Соотношение скоростей возврата крови в венозную или артериальную систему зависит от степени выраженности ДН и сердечной недостаточности.

Для восстановления нарушенного газообмена при острой паренхиматозной ДН тяжелой степени необходимо обеспечить экстракорпоральную оксигенацию крови в размере 50-60 % минутного объема сердца. Практически же перфузия со скоростью даже около 30 % (1 -1,5 л/мин у взрослых) обеспечивает удовлетворительный уровень оксигенации артериальной крови.

Однако даже для такой скорости требуется хирургический доступ к сосудам для их катетеризации канюлями с внутренним диаметром 5-7 мм. При проведении подобных процедур в детской практике, в том числе у новорожденных, для обеспечения необходимой скорости перфузии 100-200 мл/мин допустимы; «закрытые» способы канюляции сосудов по Сельдингеру с помощью стандартных «подключичных» катетеров диаметром 1 -1,4 мм.

В течение всего периода экстракорпоральной оксигенации необходимо обеспечивать гепаринизацию фракционными введениями гепарина с поддержанием протромбинового индекса на уровне 10-15 % или времени активированного свертывания на уровне 500-600 с. Для компенсации значительных потерь тепла из экстракорпорального контура перфузии необходимо включение в него теплообменника с теплорегулирующим устройством.

Продолжительность экстракорпоральной оксигенации крови может быть весьма длительной - от 9-12 до 36-48 ч и более. Обычно перфузию начинают с максимально возможной скоростью, а по мере восстановления собственной газообменной функции легких скорость постепенно снижают. Современные мембранные оксигенаторы малотравматичны для крови и допускают многосуточную работу.

Однако сама по себе экстракорпоральная оксигенация крови является лишь симптоматическим, а не патогенетическим методом терапии, поскольку практически не затрагивает основной механизм поражения легочной паренхимы - нарушение проницаемости мембран на почве увеличенной токсичности крови. В связи с этим проведение экстракорпоральной оксигенации крови обязательно должно сочетаться с параллельной гемосорбцией.

На начальном этапе необходимо в первую очередь нормализовать газообмен и стабилизировать гемодинамику, и лишь после этого приступить к фракционному проведению сеансов гемосорбции на фоне продолжающейся экстракорпоральной оксигенации.

При этом не требуется дополнительных доступов к сосудам. Сорбционную колонку включают внутри экстракорпорального контура перфузии с обычными для этой процедуры скоростями (80-120 мл/мин), причем используют градиенты давления в разных отделах контура, например между воздушной ловушкой на линии артериализированной крови и линией приводящей венозной магистрали.

Учитывая многочасовую и даже многосуточную продолжительность перфузии у столь тяжелого контингента больных с неустойчивыми параметрами гемодинамики и газообмена, работа перфузиолога является весьма напряженной, требующей постоянного внимания и быстрой реакции на меняющиеся условия. Многие перфузионные осложнения таят смертельную угрозу. Главным образом это касается ситуаций, когда уменьшается приток венозной крови в аппарат, что происходит при тромбировании венозного катетера, смене его положения в сосуде и при гиповолемии. Если при этом не снизить скорость перфузии, то в случае работы с мембранным оксигенатором из пористых мембран («Север») может произойти «подсасывание» кислорода из газовых камер, а в оксигенаторах со сплошными мембранами «МОСТ» в приводящей венозной магистрали создается резко отрицательное давление и кровь «вскипает» с выделением свободных газовых пузырьков, которые воздушная ловушка задержать не в состоянии. Поток мелких пузырьков в крови не всегда удается увидеть без специального контроля; возможно развитие тяжелой газовой эмболии. Все это делает необходимой автоматизацию управления аппаратом.

Модель такого аппарата вспомогательного кровообращения с экстракорпоральной оксигенацией крови разработана во ВНИИП. Роликовый насос с двумя вложенными в него магистралями осуществляет активный дренаж венозной крови, нагнетание ее в мембранный оксигенатор «Север» и направление артериализированной крови из последнего в артерии и вены больного.

Теплорегулирующее устройство поддерживает нормотермию. Датчики давления крови на входе и выходе из оксигенатора обеспечивают автоматический режим работы при выбранной скорости перфузии. Снижение притока венозной крови к аппарату вызывает замедление скорости вращения насоса на 25 % с подачей звуковых и световых аварийных сигналов, а если приток крови продолжает падать, то аппарат автоматически выключается.

Анестезиологическое обеспечение процедуры заключается в проведении общего наркоза на периоды хирургических этапов канюляции и деканюляции. На протяжении основного периода экстракорпоральной оксигенации достаточно седативной терапии и умеренной аналгезии. В течение процедуры продолжается проведение ИВЛ, вместе с тем возможно сохранение и спонтанного дыхания с инсуфляцией кислорода. Если к началу экстракорпоральной оксигенации у больного поддерживался режим ИВЛ с ПДКВ и подачей 100 % кислорода, то по мере возможности снижают концентрацию кислорода до безопасного уровня (50- 70 %) и уменьшают ПДКВ.

После стабилизации газообмена и гемодинамики на начальном этапе экстракорпоральной оксигенации в дальнейшем может наступить нарушение центральной и периферической циркуляции. Причиной этого являются особенности нарушений гемодинамики при острой токсемии, лежащей в основе большинства видов острого поражения паренхимы легких. В результате нарушения проницаемости клеточных мембран из сосудистого русла в интерстициальное пространство переходит не только жидкость, но и белки плазмы крови, главным образом альбумины. Альбумин-глобулиновый коэффициент (А/Т) снижается до 0,6-0,9, что на фоне общей гипопротеинемии приводит к снижению коллоидно-осмотического (онкотического) давления плазмы с 28-30 до 18-20 мм рт. ст. и обусловливает ту или иную степень гиповолемии.

Перед перфузией ДН вызывает увеличение минутного объема сердца, что маскирует проявления гиповолемии. С нормализацией газообмена производительность сердца снижается. Кроме того, включение дополнительного экстракорпорального контура перфузии уменьшает эффективность’ компенсаторных механизмов в результате чего гиповолемия становится клинически выраженной. Снижение ЦВД уменьшает приток крови к аппарату, в результате чего падает скорость перфузии и, соответственно, адекватность экстракорпоральной оксигенации, что может привести к рецидиву гипоксемии.

Внимательная регуляция перфузионного баланса, создание необходимого «венозного подпора» обеспечивают стабильный приток крови в аппарат. С этой точки зрения для первичного объема заполнения аппарата предпочтительнее использовать коллоидные кровезаменители, белковые препараты или, что лучше всего, донорскую цельную кровь. Во время перфузии необходимо следить за восполнением кровопотери, происходящей в области хирургического доступа к сосудам, контролировать гематокрит и содержание белков плазмы крови, а если возможно, то и онкотическое давление плазмы.

Кроме того, следует учитывать, что вследствие токсемии нарушается и выделительная функция почек, что увеличивает накопление жидкости во внесосудистых пространствах организма. Это диктует необходимость назначения небольших доз диуретических препаратов (эуфиллин, лазикс), а при их неэффективности целесообразно ввести в экстракорпоральный контур искусственную почку в режиме гемодиафильтрации, или «сухого диализа».

Для этого вместо использования диализирующих растворов вход в водяные камеры герметизируют, а выход оставляют открытым или подсоединяют к вакууму (разрежение 200-400 мм рт. ст.). За 2 ч перфузии можно удалить 2-2,5 л жидкости.

Уровень «средних молекул» в таком ультрафильтрате оказывается равным их уровню в плазме крови. Таким образом, диафильтрация крови обеспечивает и дополнительный эффект детоксикации.

Экстракорпоральная оксигенация крови при различных видах острых поражений паренхимы легких способна обеспечить нормализацию газообмена и улучшить состояние больных, однако далеко не всегда удается переломить ход заболевания. Стабильное выздоровление наступает лишь у 15-25 % больных, а в педиатрической практике частота успешных исходов достигает 33- 40 %. В собственных наблюдениях удалось спасти 4 из 15 больных.

Анализируя причины неудачных исходов, можно выделить следующие. Во многих случаях процедура экстракорпоральной оксигенации начиналась на фоне далеко зашедших патологических изменений в легких и других органах. Состояние некоторых больных улучшалось, но смерть наступала от прогрессирования основного заболевания или вторичных осложнений (главным образом септических). В ряде случаев процедуру приходилось прерывать из-за наступления профузного кровотечения при развитии синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания. Лечение было малоэффективным и в тех случаях, когда применялась только экстракорпоральная оксигенация крови без сопутствующей активной детоксикационной терапии.

Тем не менее спасение от гибели некоторых из этих обреченных больных отчетливо показывает перспективность таких современных методов интенсивной терапии, как экстракорпоральные способы детоксикации и оксигенации крови, в лечении острых поражений легочной паренхимы, что значительно расширяет границы курабельности в пульмонологии.

Введите Ф.И.О. врача

Общие терапевты

Кардиологи

Эндокринологи

Дерматовенерологи

1) Профессора, Доктора медицинских наук

Поиск врача по месту работы

Ведущие лечебные учреждения города Ростова-на-Дону

Физиологическое значение системы органов дыхания
Главная функция системы органов дыхания - это газообмен. Кислород поступает в легкие во время вдоха и из альвеол диффундирует в кровь, растворяясь в плазме и соединяясь с гемоглобином (оксигенация). Углекислый газ (CO2) диффундирует из капилляров в альвеолы, откуда выделяется во время выдоха (вентиляция). Острые нарушения дыхания могут возникать при любых поражениях дыхательных путей, легких, или при нервно-мышечных заболеваниях, когда ухудшается оксигенация или вентиляция.
У детей высокий уровень метаболизма и, следовательно, высокая потребность в кислороде на килограмм массы тела. Потребление кислорода у младенцев составляет 6 - 8 мл/кг в минуту по сравнению с 3 - 4 мл/кг в минуту у взрослых . Поэтому при возникновении у ребенка апноэ или альвеолярной гиповентиляции, гипоксемия и тканевая гипоксия могут развиться быстрее, чем у взрослого.
Возникновение и развитие дыхательных нарушении может привести к:

Гипоксемии - недостаточной оксигенации артериальной крови
Гиперкарбии - недостаточной вентиляции
Сочетанию гипоксемии и гиперкарбии

Гипоксемия (Недостаточная оксигенация)
Недостаточная оксигенация крови приводит к гипоксемии, снижению сатурации (насыщения) гемоглобина кислородом. С помощью пульсоксиметрии проводится неинвазивная оценка сатурации кислородом артериальной крови (SaO2) посредством определения сатурации оксигемоглобина (SpO2). У обычного ребенка, SpO2 lt;94% при дыхании комнатным воздухом, означает гипоксемию.

Тканевая гипоксия развивается при недостаточной оксигенации тканей. В начале ребенок может компенсировать эти нарушения увеличением частоты и усилия при дыхании для повышения оксигенации артериальной крови. Кроме того, у детей часто развивается тахикардия, что повышает сердечный выброс и помогает компенсировать низкое содержание кислорода увеличением кровотока для поддержания доставки кислорода. По мере усиления тканевой гипоксии, утяжеляются клинические признаки нарушения функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Признаки тканевой гипоксии включают:

Тахипноэ
Бледность
Возбуждение, беспокойство
Цианоз (в конце)
Утомление
Брадипноэ, апноэ (в конце)
Тахикардия (в начале)
Брадикардия (в конце)

Важно проводить различие между гипоксемией и тканевой гипоксией. Присутствие тканевой гипоксии означает неадекватность доставки кислорода к тканям. Гипоксемия, это низкое насыщение кислородом артериальной крови, что определяется как SaO2 lt;94%. Отметим, что гипоксемия не всегда приводит к тканевой гипоксии. Несмотря на гипоксемию, оксигенация тканей может поддерживаться благодаря механизмам компенсации - увеличению кровотока и кислородной емкости крови (т.е. концентрации гемоглобина). И наоборот, напряжение кислорода в артериальной крови и насыщение гемоглобина кислородом могут быть достаточными, но содержание кислорода в артериальной крови и доставка кислорода к тканям могут быть недостаточными.
Следующие термины иногда используются при описании этиологии тканевой гипоксии:

Гипоксемическая гипоксия - снижение насыщения кислородом артериальной крови.
Анемическая гипоксия - насыщение артериальной крови кислородом нормальное, но общее содержание кислорода в крови уменьшено из-за низкой концентрации гемоглобина. Это

состояние приводит к снижению кислородной емкости крови.
Ишемическая гипоксия - тканевой кровоток слишком низок. Концентрация гемоглобина и его насыщение кислородом могут быть нормальными, но выраженная вазоконстрикция, снижение насосной функции сердца, гиповолемия, или другие обстоятельства, приводят к снижению тканевого кровотока.
Гистотоксическая (цитотоксическая) гипоксия - к тканям доставляется нормальное количество кислорода, однако их способность потреблять кислород нарушена (например, при отравлениях цианидами или угарным газом).
Оксигенация тканей определяется несколькими факторами, такими как концентрация гемоглобина. Содержание кислорода в артериальной крови, это количество кислорода, связанного с гемоглобином плюс несвязанный (растворенный) в артериальной крови кислород. В значительной степени это определяется концентрацией (g/L) гемоглобина (Hb) и его насыщением кислородом (SaO2). Для определения содержания гемоглобина в артериальной крови используется следующее уравнение:
Содержание кислорода = + (0,003 * PaO2)
При нормальных условиях, количество растворенного кислорода (0,003 * PaO2), является
несущественной частью общего содержания кислорода в артериальной крови. Но у ребенка с тяжелой анемией, увеличение растворенного кислорода может существенно увеличить общее содержание кислорода в артериальной крови.
В зависимости от причин возникновения респираторного дистресса и дыхательной недостаточности, механизмы развития гипоксемии могут быть различными (Таблица).

Таблица. Механизмы развития гипоксемии

Фактор	Механизм	Лечение	Причины
Низкое PO2 в окружающем воздухе	Снижение PaO2	Назначение кислорода	Увеличение высоты (снижение атмосферного давления)
Альвеолярная гиповентиляция	Увеличение напряжения углекислого газа (PaCO2), или гиперкарбия, приводит к вытеснению O2 из альвеол, вызывая снижение парциального давления кислорода в альвеолах и снижение PaO2, или гипоксемию.	Восстановление нормальной вентиляции, назначение кислорода	Инфекции ЦНС Черепно-мозговая травма Передозировка лекарств/наркотиков
Нарушение диффузии	Нарушение перемещения O2 и CO2 через альвеолокапиллярную мембрану, приводящее к снижению PaO2 и в тяжелых случаях - к увеличению PaCO2 (гиперкарбии)	Назначение кислорода с постоянным положительным давлением в дыхательных путях (CPAP) или инвазивная вентиляция с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ)	Альвеолярный протеиноз Интерстициальная пневмония
Нарушение вентиляционно- перфузионного соотношения (V/Q)	Несоответствие вентиляции и перфузии - недостаточная оксигенация крови, проходящей через легкие, приводящая к снижению PaO2 и в меньшей степени - к увеличению PaCO2	ПДКВ для увеличения среднего давления в дыхательных путях*, назначение кислорода, вспомогательная вентиляция	Пневмония Острый респираторный дистресс-синдром (ARDS) Астма Бронхиолит Аспирационная пневмония
Шунт	Полное/постоянное шунтирование или перфузия невентилируемых областей легких, приводящие к снижению PaO2 и в крайних случаях - к увеличению PaCO2	Коррекция дефекта (назначение кислорода эффекта не оказывает)	Внутрисердечный (врожденный порок сердца синего типа) Внесердечный (легочный) Причины, указанные для нарушения V/Q**

Использование ПДКВ у детей с астмой требует тщательного подбора значения и консультации специалиста.
**При пневмонии, ARDS, и других паренхиматозных болезнях легких, нарушение V/Q часто сочетается с полным шунтированием крови через невентилируемые отделы легких.
Гиперкарбия (Недостаточная вентиляция)
Альвеолярная гиповентиляция приводит к гиперкарбии, то есть повышению напряжения углекислого газа (PaCO2) в крови.
CO2 - конечный продукт тканевого метаболизма. В норме он выделяется через легкие для поддержания кислотно-щелочного гомеостаза. При недостаточной вентиляции, снижается выделение CO2 и повышается PaCO2, что приводит к респираторному ацидозу. Недостаточная вентиляция может возникнуть при снижении респираторного усилия (центральная гиповентиляция). Также причинами недостаточной вентиляции могут быть заболевания дыхательных путей или паренхиматозные болезни легких.

У детей с недостаточной вентиляцией типично развитие тахипноэ (для устранения избытка CO2). Исключение составляют дети с угнетением дыхательного центра в результате действия медикаментов/наркотиков или при патологии центральной нервной системы, когда гиперкапния не сопровождается компенсаторным увеличением частоты дыхания. Ребенок с угнетением дыхательного центра требует тщательного наблюдения и обследования. Тяжесть последствий недостаточной вентиляции зависит от степени повышения PCO2 в крови и выраженности респираторного ацидоза.
Симптомы недостаточной вентиляции довольно неспецифичны и представлены одним или более из следующего:

Тахипноэ или несоответствие частоты дыхания возрасту и клиническому состоянию
Раздувание крыльев носа, втяжения
Возбуждение, беспокойство
Изменение психического статуса

Для выявления недостаточной вентиляции большое значение имеет наблюдение. Симптомы недостаточной вентиляции и гипоксемии могут быть одинаковыми. Если у ребенка есть признаки ^ гипоксемии, дайте кислород, чтобы увеличить сатурацию кислородом в крови. Вы можете; обнаружить гиперкарбию при исследовании газов артериальной крови (если доступно).
Изменение психического статуса - важный признак недостаточной вентиляции. Если при назначении кислорода гипоксемия уменьшается, но концентрация CO2 тем не менее возрастает, клиническое состояние ребенка будет изменяться от возбуждения и беспокойства к заторможенности.

Методы оксигенации крови

Ведущие пульмонологи Ростова — На — Дону

Ануфриев Игорь Иванович пульмонолог — Доцент кафедры фтизиатрии и пульмонологии Ростовского государственного медицинского университета, заведующий отделением пульмонологии Ростовского государственного медицинского университета.

Боханова Елена Григорьевна — Заведующая терапевтическим отделением, кандидат медицинских наук, врач высшей категории, ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней РостГМУ, врач-пульмонолог.

Киртанасова Людмила Николаевна — врач — пульмонолог высшей квалификационной категории.

Редактор страницы: Методы оксигенации крови: Турбеева Е.А.

***********************

Книга «Болезни органов дыхания Том 1.» (Автор Н.Р. Палеева).

Методы детоксикации и эстракорпоральной оксигенации крови

Наиболее доступным и эффективным методом является гемосорбция.

Экстракорпоральная оксигенация крови при различных видах острых поражений паренхимы легких способна обеспечить нормализацию газообмена и улучшить состояние больных, однако далеко не всегда удается переломить ход заболевания. Стабильное выздоровление наступает лишь у 15-25 % больных, а в педиатрической практике частота успешных исходов достигает 33- 40 %. В собственных наблюдениях удалось спасти 4 из 15 больных.

Недостаточная оксигенация крови до перфузии с явлениями гипоксии тканей, о чем свидетельствуют декомпененрованный метаболический ацидоз и резко увеличенная артерио-венозная разница по кислороду (61%), не была компенсирована за короткий период перфузии. Сочетание этих неблагоприятных условий, низкий сердечный выброс после перфузии и в связи с этим неадекватная оксигенация тканей привели к кислородной задолженности в организме. Об этом можно судить по долго сохраняющейся большой артерио-венозной разнице по кислороду в постперфузионном периоде. Больше 2 часов после нормализации рО2 артериальной крови артерио-венозная разница была равна 51%. Только через 2 часа она снизилась до нормы (27%).

В приведенном наблюдении можно отметить следующие причины развития нарушения диффузионной способности легких. В связи с нарушениями сердечной деятельности до, во время и после перфузии (блокада ножки, гипоксия миокарда и периодические явления коронарной недостаточности) минутный объем сердца значительно снизился. Это привело к нарушению циркуляции и в первую очередь к нарушению микроциркуляции в легких и почках. Произошло нарушение гидробаланса (отсутствие мочи). В легких развился интерстициальный отек. Сочетание отека легких у больного с легочной гипертонией обусловило развитие альвеолярно-капиллярной блокады. Последняя способствовала развитию выраженных признаков гипоксии тканей. Кислородное голодание тканей подтверждается значительным ростом артерпо-венозной разницы по кислороду. До перфузии острую дыхательную недостаточность следует классифицировать как тяжелую декомпенсацию дыхательной функции легких и системы кровообращения, так как рост артерио-венозной разницы по кислороду сопровождался декомпенсированный метаболическим ацидозом. Перфузия до какой-то степени улучшила артериализацию крови и повысила оксигенацию тканей. Артерио-венозная разница еще оставалась высокой в течение 2 часов после перфузии, но метаболический ацидоз был выражен нерезко. Нормализовалась деятельность сердца (исчезли аритмия, признаки гипоксии миокарда, стабилизировалось артериальное давление). Этому способствовала и адекватно произведенная коррекция порока.

Нормальному течению дальнейшего операционного и послеоперационного периода способствовало и адекватное ведение вентиляционного режима управляемого дыхания. В связи со значительным нарушением диффузионной способности альвеолярно-капиллярной мембраны больной периодически получал 50-75% кислорода в газо-наркотпческой смеси с переходом на ручное дыхание. Это привело к увеличению рО2 артериальной крови. В течение 12 часов после операции больной находился на управляемом дыхании.

Критерием восстановления диффузионной способности легких было самостоятельное дыхание в течение 1/2-1 часа на протяжении которого рО2 артериальной крови не падало ниже 90-100 мм рт. ст. (альвеолярное рО2 150 мм рт. ст., градиент альвеола - артерия 50-60 мм рт. ст.). Не было отмечено нарастающей артерио-венозной разницы по кислороду, метаболического ацидоза, нарушений гемодинамики и показателей электрокардиограммы. После получения такой информации больной экстубирован и переведен на самостоятельное дыхание с подачей кислорода через носовой катетер.

Дальнейшее течение послеоперационного периода гладкое.

Подобная тактика ведения больного с альвеолярно-капиллярной блокадой не является исключением. Она широко применяется нами и эффективна в борьбе с острой дыхательной недостаточностью, грозящей тяжелой гипоксией жизненно важных органов.

КАТЕГОРИИ