Увлажнители и распылители (небулизаторы)

Относительная влажность — отношение массы воды, представленной в объеме газа (т. е. абсолют­ной влажности), к максимально возможному коли­честву воды при данной температуре. Вдыхаемые газы согреваются до температуры тела и насыща­ются парами воды в верхних дыхательных путях (100 % относительная влажность = 44 мг Н₂О/л газа при 37 ⁰C). При интубации трахеи и высоких скоростях потока свежего газа физиологическая система увлажнения не функционирует и нижние дыхательные пути подвергаются воздействию су­хого (< 10 мг Н₂О/л) газа комнатной температуры. Пренебрежение увлажнением газа приводит к дегидратации слизистой оболочки нижних дыха­тельных путей, нарушению функции реснитчатого эпителия, сгущению секрета и даже нарушению вентиляционно-перфузионных соотношений вслед­ствие ателектазирования. Во время вентиляции тепло человеческого тела расходуется на согрева­ние и, что более важно, на увлажнение сухих газов. (Расход тепла на испарение воды составляет 560 калорий/г H₂O.)

Рис. 4-12. Система улавливания отработанных газов

Установка увлажнителя в дыхательный контур сокращает потери влаги и тепла. Простейшие кон­струкции увлажнителя — конденсатный увлажни­тель и тепловлагообменник (рис. 4-13). Это уст­ройство не поставляет дополнительно тепло или влагу, но содержит гигроскопический материал, улавливающий выдыхаемую влагу, которая высво­бождается с последующим вдохом. В зависимости от технического решения они могут значительно увеличивать "мертвое пространство" (более чем на 60 мл), что у детей приводит к существенной ре­циркуляции. Более того, повышая сопротивление в дыхательном контуре, эти устройства увеличива­ют работу дыхания и поэтому не должны исполь­зоваться при самостоятельном дыхании. При дли­тельном применении трахеостомическая канюля может закупориваться густым pi обильным секре­том. Некоторые конденсатные увлажнители рабо­тают как эффективные фильтры, защищающие дыхательный контур и наркозный аппарат от пере­крестного бактериального и вирусного загрязне­ния. Эти приспособления играют особо важную роль при ИВЛ у больных с легочной инфекцией или иммунодефицитом.

В проточных, или пузырьковых, (барботаж-ных) увлажнителях газ проходит через прохлад­ную или теплую водяную баню. Поскольку повы­шение температуры увеличивает способность газа удерживать водяные пары, нагреваемые водяные бани с термостатом — наиболее эффективные ув­лажнители. К осложнениям активного увлажне­ния относятся термическая травма легких (необ­ходимо постоянно контролировать температуру вдыхаемой смеси), нозокомиальная инфекция, увеличение сопротивления дыхательных путей, а также повышенный риск разгерметизации кон­тура. Тем не менее в случаях, когда нельзя допус­тить интраоперационной гипотермии, эти увлаж­нители эффективно обеспечивают необходимую

Рис. 4-13. Конденсатный увлажнитель, так называемый "искусственный нос", размещается между эндотрахеаль-ной трубкой и прямоугольным коннектором дыхательно­го контура. (С разрешения Terumo Corp.)

температуру и влажность. Особо ценны активные увлажнители для детской анестезиологии, так как они позволяют предупредить не только гипотер­мию, но и обструкцию тонких эндотрахеальных трубок вязким секретом. Конечно же, в педиатри­ческой практике следует избегать применения любых приспособлений, увеличивающих "мертвое пространство". В отличие от пассивных увлажни­телей, активные не обладают фильтрационной способностью.

Распылители (небулизаторы) разбрызгивают частицы воды в виде аэрозоля (спрея). Размер частиц зависит от способа распыления: струйные распыли­тели высокого давления формируют частицы диа­метром 5-30 мкм, тогда как ультразвуковые генери­руют частицы размером 1-10 мкм. В струйных распылителях используется эффект Бернулли (по­добный эффекту Вентури): водная струя захватыва­ется и разбивается высокоскоростной струей газа. Струйные распылители часто применяются в пала­тах пробуждения для доставки в дыхательные пути аэрозоля комнатной температуры с высоким содер­жанием воды. Ультразвуковые распылители столь эффективны, что могут вызвать гипергидратацию. Основная сфера их применения — подача бронходи-лататоров в периферические дыхательные пути и обеспечение дренирования секрета при респира­торной терапии.

Кислородные анализаторы

Никогда не следует проводить общую анестезию без кислородного анализатора в дыхательном кон­туре. Концентрация кислорода может быть изме­рена электрохимическим способом, с помощью па­рамагнитного анализа или масс-спектрометрии (см. гл. 6). Применяются два типа электрохими­ческих датчиков: гальванический элемент (эле­мент питания) и полярографический элемент (электрод Кларка). Оба датчика содержат погру­женные в электролитный гель катод и анод, отде­ленные от пробы газа мембраной, проницаемой для кислорода. Как только кислород попадает на электроды, генерируется ток, сила которого про­порциональна парциальному давлению кислорода в пробе. Гальванический и полярографический датчики различаются материалом, из которого сде­ланы электроды, и составом электролитного геля. Компоненты гальванического датчика вырабаты­вают достаточное количество химической энергии, поэтому для его работы не требуется внешнего ис­точника электропитания. Сравнительные характе­ристики гальванического и полярографического датчиков представлены в табл. 4-2.

Первоначальные затраты на приобретение и эксплуатацию парамагнитных датчиков выше, чем таковые для электрохимических, однако пос­ледующие — меньше, поскольку они автоматичес­ки калибруются (самонастраиваются) и не нуж­даются в расходных материалах. К тому же парамагнитные датчики реагируют на изменение концентрации настолько быстро, что можно опре­делить разницу между концентрацией кислорода во вдыхаемой и в выдыхаемой смеси.

Все кислородные анализаторы снабжены низко­пороговой тревожной сигнализацией, которая при включении анализатора автоматически приводится в рабочий режим. Датчики должны располагаться в инспираторном или экспираторном колене дыха­тельного контура, но только не на линии подачи свежего газа. В результате потребления кислорода больным парциальное давление кислорода в экспи­раторном колене будет несколько ниже, чем в инс­пираторном, особенно при низких скоростях потока свежего газа. Повышенная влажность выдыхаемой смеси существенно не влияет на точность показа­ний в новых моделях кислородных анализаторов.