Источники медицинских газов

Для создания дыхательной смеси нужны источники двух медицинских газов: кислорода и воздуха. Для практикующего реаниматолога очень важно понимать следующий факт: чем сложнее устройство респиратора, тем больше требований к давлению кислорода и воздуха, поступающих к нему. Респираторы простых моделей могут работать как при высоком давлении медицинских газов (3 - 6 атм, или 40 - 80 psi), так и при низком (менее 1,5 атм, или 20 psi). Сложные современные машины, осуществляющие тонкую регулировку механического вдоха в соответствии с меняющимися потребностями больного и точное смешивание медицинских газов, более требовательны к давлению кислорода и сжатого воздуха. В зависимости от конструкции респиратора диапазон допустимых колебаний давления медицинских газов, при которых возможно бесперебойное функционирование аппарата, может быть разным.

Кислород для проведения ИВЛ в отделениях интенсивной терапии, как правило, поступает централизованно с больничной кислородной станции. В связи с этим, перед тем как приобретать современный аппарат ИВЛ, необходимо тщательно проверить качество кислородной подводки в больнице. Утечка кислорода на этапе поступления от центральной станции к респиратору может вызвать значительное падение давления этого газа и проблемы с работой аппарата ИВЛ. Такая ситуация - не редкость в российских больницах.

Кроме централизованной подачи можно обеспечить поступление кислорода еще двумя способами: непосредственно от баллона с газом, установленного рядом с респиратором, и от кислородного концентратора. Установка кислородного баллона в палате интенсивной терапии опасна из-за возможности его падения и последующего взрыва. Использование кислородного концентратора, извлекающего кислород из окружающего воздуха, экономически невыгодно. В связи с этим концентраторы применяются только для проведения оксигенотерапии и ИВЛ в домашних условиях, при невысоком расходе кислорода.

Воздух для создания поступающей к больному кислородно-воздушной смеси в простых моделях респираторов "подсасывается" из окружающей среды. Ряд устаревших моделей, например респираторы серии РО (респиратор объемный), использует воздуходувку, подающую воздух в дыхательные пути под невысоким давлением. Поскольку современные аппараты ИВЛ нуждаются в высоких потоках газа, указанные способы являются неэффективными и заменены различными системами подачи сжатого воздуха.

Сжатый воздух может поступать из трех источников: центрального больничного компрессора, компрессора респиратора и турбины аппарата ИВЛ. При наличии в реанимационном отделении как минимум 6 респираторов наиболее экономично использование централизованной подачи сжатого воздуха. Для обеспечения безопасности больного сжатый воздух будет поступать централизованно, а компрессор респиратора находиться в режиме ожидания. При перебоях с централизованной подачей поступление сжатого воздуха будет обеспечена компрессором респиратора (рис. 1.2)

Рис. 1.2. Оптимальный способ газоснабжения реанимационного отделения. 1 - шланг подачи кислорода от центральной кислородной станции; 2 - шланг подачи сжатого воздуха от центрального компрессора; 3 - шланг подачи сжатого воздуха от компрессора респиратора к блендеру аппарата ИВЛ; 4 -панель централизованной разводки газов; 5 - компрессор респиратора.

Если централизованная система подачи сжатого воздуха в больнице отсутствует, то приходится пользоваться компрессором респиратора или турбиной. Длительное применение компрессора аппарата ИВЛ невыгодно, так так он рассчитан в основном на аварийное включение и имеет, как правило, меньший срок эксплуатации, чем турбина. В то же время турбина не может использоваться при проведении ИВЛ у новорожденных, так как обладает избыточной инертностью. Эта особенность турбины не позволяет создавать высокоскоростных потоков воздуха, необходимых для пациентов данной категории. Кроме того, значительная инертность снижает возможности турбинных респираторов при создании современных чувствительных способов отклика респиратора на дыхательные попытки больного типа виртуального Pressure Support.

Преимуществом турбинных респираторов является их меньшая масса по сравнению с компрессорными. Благодаря этому турбинные аппараты удобны при внутри- или межбольничной транспортировке больного с тяжелыми дыхательными нарушениями, когда нежелательно и опасно снижать качество респираторной поддержки. Турбулентный поток воздуха, создаваемый турбиной, адекватно перемешивает медицинские газы как при их низком, так и высоком давлении. В связи с этим турбинные респираторы позволяют переключаться с работы при высоком давлении кислорода на режим низкого давления. Подчеркнем только, что у некоторых аппаратов эта функция может отсутствовать в базовой комплектации, являясь опцией.

Указанные обстоятельства имеют существенное практическое значение для рационализации приобретения аппаратуры. В одном отделении целесообразно иметь и компрессорные, и турбинные респираторы только в том случае, если приходится часто перемещать больных. При наличии централизованной подачи сжатого воздуха лучше покупать респираторы с компрессором. Очевидно, что компрессорные аппараты необходимы при проведении ИВЛ у проблемных больных с часто меняющимся дыхательным паттерном, а также у новорожденных. При отсутствии централизованной подачи сжатого воздуха, а также невысоком качестве кислородной разводки практичнее турбинные модели.

Смеситель газов

Точное смешивание кислородно-воздушной смеси производится специальным устройством - смесителем (блендером). Контроль точности работы блендера и создаваемой им концентрации кислорода во вдыхаемой смеси осуществляют двумя способами: механическим путем с помощью тарельчатого клапана или с помощью специального кислородного датчика. При несоответствии заданной концентрации кислорода во вдыхаемой смеси и фактического его содержания респиратор подает звуковые и световые тревоги.

Принцип работы тарельчатого клапана состоит в следующем. Клапан поддерживает равенство давления сжатого воздуха и кислорода. Одинаковое давление гарантирует соблюдение установленной врачом концентрации кислорода. Превышение одного давления над другим поворачивает тарелочку клапана, и раздается звуковой сигнал, свидетельствующий об отсутствии гарантированной точности подачи кислорода (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Принцип работы тарельчатого клапана. а - одинаковое давление поступающих газов - тарелочка находится параллельно потоку; б - разное давление поступающих газов - тарелочка частично перекрывает поток.

Кислородный датчик анализирует содержание кислорода в дыхательной смеси после ее смешивания блендером. Принцип работы датчика основан на изменении его физико-химических свойств в зависимости от концентрации кислорода. Он расположен на выходе дыхательной смеси из респиратора, что позволяет обеспечить более точный контроль содержания кислорода перед поступлением его к больному, чем при использовании тарельчатого клапана.