Существует несколько типов устройства дыхательных контуров. У каждого из них есть как преимущества, так и недостатки. В зависимости от судьбы выдыхаемого пациентом воздуха (газа) выделяют два типа или вида контуров для ИВЛ: реверсивные и нереверсивные. В реверсивных типах осуществляется полный или частичный возврат (реверс) выдыхаемого газа в систему контура. В нереверсивных типах такого возврата нет, и выдыхаемый газ, представляющий смесь углекислого газа и остатков летучего анестетика, полностью удаляется из дыхательного контура (в атмосферу или, например, в систему отвода дыхательных газов AGSS). К нереверсивным типам относят открытый и полуоткрытый контур, а к реверсивным — полузакрытый и закрытый.

Открытый контур

В открытых контурах вдох осуществляется из атмосферы, а выдох — в атмосферу. Пары анестетика поступают в такой контур из испарителя, а летучий анестетик наносится непосредственно на наркозную маску. Примеры открытых устройств — маска Эсмарха или обычная салфетка, на которую капают общий анестетик. Именно с открытых контуров начиналось применение наркоза, когда в качестве анестетика использовали эфир.

Открытые контуры просто устроены. Здесь нет длинных дыхательных трубок. Соответственно, нет мертвого пространства. Пациенту дышится комфортно, так как сопротивления во время вдоха тоже нет. Но в открытых контурах нет баллонов с кислородом и с ними нельзя проводить ИВЛ. А ведь оксигенация и ИВЛ — обязательные компоненты современной общей анестезии. К тому же поступающий в респираторную систему анестетик трудно дозировать. Из-за этих существенных минусов открытые контуры в настоящее время не используются.

Полуоткрытый контур

В этом нереверсивном типе вдох газовой смесью осуществляется из кислородных баллонов и наркозно-дыхательной аппаратуры (НДА) через дозиметр. Выдыхаемый газ уходит в атмосферу. Попросту говоря, если к открытому контуру присоединить НДА, он превратится в полуоткрытый. В таком контуре пациент дышит только свежим газом.

Закрытый контур

Это реверсивный замкнутый тип. Кислород и анестетик поступают к пациенту через дозиметр из баллона и испарителя. Весь выдыхаемый воздух поступает в герметичную систему, состоящую из дыхательных трубок и клапанов. Таким образом, сообщения с атмосферой здесь нет. Выдыхаемый воздух очищается с помощью специального устройства — адсорбера, который содержит химический поглотитель углекислоты.

Полузакрытый контур

Здесь также газ поступает из внешних источников через дозиметр. Но, в отличие от закрытого типа, в полузакрытых контурах реверс неполный: часть выдыхаемого газа возвращается в дыхательный контур, а часть — уходит в атмосферу.

В настоящее время классификация, основанная на делении контуров на реверсивные (закрытые и полузакрытые) и нереверсивные (открытые и полуоткрытые), признана устаревшей из-за ее непрактичности. Современные дыхательные контуры делят на два типа: незамкнутые и циркуляционные.

Незамкнутый контур

В незамкнутых контурах отсутствует рециркуляция — возврат выдыхаемого воздуха в систему дыхательных шлангов и его очищение от углекислоты для повторного использования. Таким образом, незамкнутый контур по сути своей представляет полуоткрытый тип. Пациент выдыхает газовую смесь, содержащую углекислоту, через нереверсивный клапан, который предотвращает ее повторное вдыхание.

Дыхательные шланги контура формируют мертвое пространство. И, чем они длиннее, тем объем мертвого пространства больше. Еще один существенный недостаток: с выдыхаемым газом пациент теряет большое количество влаги и тепла. Также следует учитывать, что углекислота и остатки ингаляционного анестетика в выдыхаемом газе загрязняют воздух в операционной.

Циркуляционный контур

В циркуляционном контуре, как следует из названия, происходит рециркуляция выдыхаемого газа. Она может быть полной, когда весь выдыхаемый газ полностью возвращается в контур, и частичной, когда часть выдыхаемого газа возвращается в контур, а часть — через клапан сбрасывается в атмосферу. Таким образом, циркуляционный контур по старой классификации соответствует закрытому или полузакрытому типу.

Существует один показатель, который определяет различия между полной и частичной рециркуляцией. Это величина газотока, объемная скорость поступающей в контур смеси газов — медицинского кислорода и паров ингаляционного анестетика. Ее измеряют в л/мин. Величина газового реверса в циркуляционном контуре зависит от двух величин: газотока и МОД (минутного объема дыхания). Таким образом, реверс газов в циркуляционных контурах — это разница между МОД и газотоком:

МОД – газоток = реверс.

Из этой формулы видно, что, чем больше МОД или меньше газоток, тем больше реверс выдыхаемого газа в контуре. При минимальном газотоке весь кислород и анестетик будут метаболизироваться пациентом, а практически весь выдыхаемый газ — поступать в контур, очищаться в адсорбере и реверсировать для повторного вдоха. Поэтому, чем больше МОД или меньше газоток, тем в большей степени контур приобретает характеристики закрытого типа. В состоянии покоя МОД в среднем равен 6 л/мин. Напротив, если увеличить газоток, то значительная часть выдыхаемого газа будет сбрасываться в атмосферу через клапан, а объем газового реверса снизится. При этом контур приобретает черты полуоткрытого.

Некоторые исследователи, делая поправку на анатомическое мертвое пространство в респираторной системе пациента, считают величину МОД некорректной и заменяют ее на МАВ — минутную альвеолярную вентиляцию. И, в зависимости от МАВ, выделяют низкий и высокий газоток. Низкий поток газов меньше МАВ. Соответственно, высокий поток больше этой величины. Согласно другой классификации, построенной на разных значениях объемной скорости, выраженной в л/мин, выделяют следующие виды газового потока:

• 0,25 — метаболический, когда весь газ расходуется пациентом,
• 0,25-0,5 — минимальный,
• 0,5-1 —низкий,
• 1-2 — средний,
• 2-4 — высокий,
• более 4 — очень высокий.

Чем ниже поток, тем меньше потеря тепла и влаги через дыхательный контур и меньше загрязнение воздуха операционной выдыхаемыми газами. Помимо этого, низкие потоки экономичны — снижается расход кислорода и анестетиков. Но есть и недостатки. Прежде всего это плохая управляемость анестезией — состав вдыхаемых газов не сразу приближается к составу газотока кислородно-наркозной смеси, поступающей в контур извне. При этом повышаются риски, связанные с гипоксией.

Кроме того, в низкопоточных контурах скапливаются газы, которые не связываются известковым поглотителем адсорбера: метан, угарный газ, ацетон, даже пары этанола и метанола. Концентрации этих газов в контуре ничтожно малы. Тем не менее даже при низких значениях они негативно влияют на гемодинамику, газообмен и метаболизм.

Все эти достоинства и недостатки разных уровней газотока заставляют анестезиологов искать компромиссные решения при разработке дыхательных контуров для разных типов хирургических вмешательств.

Автор статьи: Доценко Андрей Анатольевич (врач медицины неотложных состояний, автор статей по общей медицине)

Подобрать дыхательный контур для ИВЛ