Механика наркозного аппарата
Давно ничего не писал, так как не знаю, что написать. Но сегодня задумался и решил написать ряд постов про работу наркозного аппарата. Рассказ долгий, поэтому будет несколько постов.
В книге "Основы ИВЛ" А.С. Горячева на третьей странице был красивый эпиграф: "В течение одного вдоха нет места сомнению, - есть только путь!"(Ямамото Цунемото). И этот путь мы постараемся пройти.
Начнем с понятий открытого, полуоткрытого, полузакрытого и закрытого контуров. Это описание подачи свежего газа в аппарат. Как было написано в предыдущем посте (и как обсуждалось в курсе школьной биологии) человек потребляет кислород при вдохе и выдыхает углекислый газ. Азот, основная масса которого составляет воздушную смесь, остается инертным и практически не потребляется.
Соответственно смесь, которую подает наркозный аппарат в пациента необходимо обновлять(так как кислород потребляется пациентом и его концентрация падает). И в этом обновлении смеси лежит суть выше указанных мною контуров. Но сначала немного расчетов.
К примеру аппарат дышит за пациента 10 раз в минуту и каждый раз вдыхает 500 мл газовой смеси. Соответственно, каждую минуту пациент получает 5 литров смеси. А теперь самое интересное: весь вопрос стоит в том, как обновляется эта смесь.
Если в аппарат подается, в данном случае, более 5 литров свежего газа в минуту - это полуоткрытый контур. Смесь обновляется постоянно. И вся выдыхаемая смесь уходит на улицу.
А если в аппарат подать менее 5 литров свежего газа, возникает рециркуляция смеси и часть ее на следующем вдохе будет возвращена пациенту без обновления. Здесь встает проблема углекислого газа: в первом случае ее не было, так как вся смесь уходила на улицу. Но здесь, в случае, когда возникает рециркуляция(повторный заброс) надо что-то придумать насчет CO2. И умные люди уже давно это придумали: адсорбент. Вещество, которое впитывает в себя углекислый газ, в момент когда смесь проходит через него. И уже пациент получит ту же самую смесь, но без двуоокиси углерода. В основе сорбента лежит натронная известь(гидроксид натрия), и различные примеси (зависит от фирмы): это могут быть гидроксид калия, бария и тому подобные основания.
Ну и про закрытый контур 2 слова: подачи свежего газа нет совсем. И здесь, я думаю, вы понимаете, что длительная работа на такой системе невозможна, так как новый кислород в аппарат не поступает. Но, какое - то время проработать на таком контуре можно (при наличии кислородного датчика, который нам будет говорить концентрацию кислорода на вдохе).
Зачем же нужны полузакрытый и закрытый контура? Во-первых, когда возникает рециркуляция смеси, она увлажняется и согревается пациентом. Нефизиологично дышать сухой смесью, температура которой сильно ниже человеческого тела. Это в атмосферном воздухе у нас есть влага (пустыню не рассматриваем), а согревается воздух в носовых ходах, проходя через них. А здесь смесь идет сразу с кислородной станции/баллонов/концентратора в трубку пациенту.
Во-вторых: пару слов про газообразный анестетик. Это жидкое вещество, необходимое для сна пациента, которым заправляется испаритель на аппарате. Испаритель в свою очередь "превращает" эту жидкость в газообразное состояние и дополняет смесь газов, которыми дышит пациент. Когда такая жидкость стоит 7-11к за 1 флакон надо задуматься об экономии анестетика. И в этом плане нам помогают полузакрытый и закрытый контура, в которых как раз и проходит рециркуляция смеси. То есть часть этого анестетика в газообразном состоянии уходит на улицу, а часть возвращается.
Я думаю, что здесь необходимо упомянуть еще виды потоков свежего газа на полузакрытом контуре.
Поток свежего газа - это поток, который обновляет нашу смесь. Полузакрытый контур, как мы уже разобрались, начинается с момента, когда этот поток меньше минутного объема дыхания(объем 1 вдоха * частота дыхания в минуту - в нашем примере это было 5 литров).
-Поток 1-4.9 литра - это высокий поток
-Поток меньше одного литра - это низкий поток.
-И есть вариант потока, когда объем подаваемого кислорода равен объему потребляемого кислорода - это метаболический поток(ориентировочно на среднего пациента 300 мл в минуту).
Классическая натронка, которая выступает сорбентом.
Прошу обратить внимание на 3 ротаметра(крутилки) в нижней части фотографии. Это блок подачи свежих газов. Именно ротаметрами задается объем свежего газа поступающего в аппарат. Почему я говорю именно "свежих газов"? Потому что смесь создается из как правило двух газов(не считая анестетика из испарителя) - это кислород с воздухом, либо кислород с закисью азота.
Справа на аппарате висит испаритель(банка с фиолетовым ободком на барабане сверху). В него заливается анестетик, а крутящейся рукояткой задается % анестетика в данной смеси. Об устройстве испарителя поговорим позднее.