Капнография, неинвазивный метод измерения и графической регистрации уровня СO2 во время дыхательного цикла, хорошо изучена, и много лет применяется для контроля за вентиляцией в анестезиологии и интенсивной терапии. Ниже будут описаны лишь наиболее актуальные аспекты применения этого метода при проведении мониторинга в интенсивной терапии.
При спокойном дыхании уровень PetСO2 у здоровых людей равен 36-45 мм рт. ст. Или, если выразить концентрацию углекислого газа в процентах (1% = 7,6 мм рт. ст.) при давлении 760 мм рт. ст., FetСO2 равен 4,7-5,9%. У женщин в третьем триместре беременности нормальная PetСO2 составляет 32-36 мм рт. ст.
Фаза I обусловлена наличием аппаратного и анатомического мертвого пространства. Видно, что уровень СO2 в начале выдоха не определяется. В фазе II начинает поступать альвеолярный газ, и уровень СO2 в выдыхаемом воздухе резко повышается. В фазе III, которая получила название «фаза плато» происходит медленное повышения уровня CO2 за счет поступления прогрессивно уменьшающегося объема газа из неперфузируемых альвеол, в которых низкий уровень СO2.
В самом конце выдоха уровень СO2 максимален, это и есть PetСO2. Затем начинается новый вдох, и уровень CO2 снижается до нуля.
Современные
стандарты мониторинга безопасности
обязательно включают в себя контроль
за состоянием газов во вдыхаемом и
выдыхаемом воздухе, а также за насыщением
крови кислородом. FiC-2,
задаваемое респиратору врачом,
контролируется специальным датчиком
оксиметра, включенным в канал вдоха.
Особое значение приобретает контроль
FjO2
в процессе анестезии с использованием
закиси азота (см. главу 15). Кроме того,
независимо от канала вдоха в канале
выдоха имеется свой оксиметрический
датчик. Информативным показателем
является разница между FjC^
и F^C^»
которая отражает потребление
организмом кислорода.
Эффективность
оксигенации определяется величиной
SaO2,
которая зависит как от вентиляции
лёгких, так и от состояния гемодинамики.
Этот важный параметр необходимо
монитори-ровать постоянно с помощью
пульсоксиметрического датчика. Существуют
два вида датчиков — для установки на
палец и на мочку уха. Последний может
быть также установлен на кончик языка
или носа (например, у ожоговых больных
или при недостаточном периферическом
кровотоке). Существенное значение в
оценке динамики SaC-2
имеет также форма пульсо-ксиметрической
кривой. Снижение сатурации может быть
не только следствием нарушений газообмена
в лёгких, но и результатом периферического
сосудистого спазма различной этиологии.
Такая ситуация отразится в виде снижения
ампли-
туды
кривой и исчезновении на ней дикротической
волны. Кстати, укажем, что первым действием
врача при снижении «SaO2
должно быть перемещение датчика
пульсоксиметра на другой палец или
мочку уха, чтобы избежать неправильной
оценки состояния больного.
Весьма
информативна форма кривой капнограммы
(рис. 25.2). Наличие на ней четко выраженного
плато свидетельствует об
удовлетворительном распределении
воздуха в лёгких. Чем хуже выражено
плато, тем в большей степени нарушены
вентиляционно-перфузионные отношения
в лёгких.
Мониторинг
газообмена проводят также по газам
крови с использованием проточных
(фиброоптическая оксиметрия) и
транскутанных датчиков. Последний
способ в настоящее время несколько
утратил свое значение в связи с внедрением
методов пульсоксиметрии и капнометрии
выдыхаемого газа. Ограниченное
применение транскутанной газометрии
связано с её зависимостью от состояния
периферического кожного кровотока.
Однако этот метод по-прежнему используют
для оценки эффективности газообмена
при ВЧ ИВЛ, при которой определение
FetCO2
невозможно из-за большой частоты
вентиляции.
Исследование газов
крови микрометодом Аструпа также имеет
большое значение, особенно в интенсивной
терапии. Мо-
ниторинг
дыхательных газов не заменяет определения
газового состава артериальной и венозной
крови, а дополняет его и дает возможность
непрерывного оперативного контроля.
Следует иметь в виду, что ЗаОз, измеренное
с помощью пульсоксиметра, а особенно с
использованием транскутанного датчика,
как правило, ниже, чем в артериальной
крови, а РаСОз выше, чем PetCOg.
Оценка параметров газов крови приведена
в главе 1.
Применение капнографа. Нормальная капнограмма
На основании материалов можно придти к заключению, что показания обоих модулей капнометрии полностью соответствуют уровню напряжения С02 в артериальной крови как при поврежденных, так и при неповрежденных легких. Показания обоих мониторов практически совпадают с уровнем РаС02. Отмечается также весьма тесная корреляционная связь изучаемых показателей, причем коэффициент корреляции у прибора фирмы «Тритон-ЭлектроникС» заметно выше.
Все это позволяет нам присоединиться к мнению большинства исследователей, считающих, что современная капнометрия при четком соблюдении методики регистрации РЕТС02 достаточно точно отражает уровень капнии артериальной крови. Считается, что если РаС02 и РЕТС02 различаются не более, чем на 5 мм рт.ст., то показатель капнометра является корректным эквивалентом напряжения С02 в артериальной крови.
Для того, чтобы ориентироваться в особенностях капнограмм при различных патологических синдромах, необходимо хорошо представлять себе типичную капнографическую кривую при нормальном дыхательном цикле у здорового человека.
В конце вдоха (буква «А») наибольшая часть дыхательных путей, в которых размещается вдыхаемая порция газа, не содержит С02 (содержание С02 в атмосферном воздухе составляет 0,03%). Поэтому в самом начале выдоха через капнограф пройдет газ анатомического мертвого пространства (интервал А-В), практически не содержащий углекислого газа, и капнограф зарегистрирует нулевое содержание С02.
По мере нарастания выдоха через капнограф проходит газ, начиная с проксимальных отделов дыхательных путей и заканчивая альвеолами. Поэтому на капнограмме отмечается крутой подъем кривой (интервал В-С), указывающий на возрастающую концентрацию С02. В точке «С» крутой подъем кривой заканчивается, свидетельствуя о том, что датчика капнографа достиг газ альвеолярного пространства.
Участок кривой в интервале C-D носит название «альвеолярнго плато». Постепенное медленное нарастание концентрации С02 на этом участке связано с вымыванием двуокиси углерода из участков альвеолярного пространства с различным соотношением альвеолярной вентиляции и альвеолярной перфузии. В точке «D» регистрируется максимальная концентрация С02, наиболее приближающаяся к концентрации С02 в артериальной крови.
С этой же точки начинается вдох, дыхательные пути быстро заполняются газовой смесью с практически отсутствующим С02 и кривая резко падает до нулевого уровня.
Таким образом, капнограмма позволяет четко зафиксировать содержание (напряжение) двуокиси углерода во вдыхаемом газе — FICO2 (PICO2) и в конечной фракции выдыхаемого (альвеолярного) газа — FETCO2 (PETCO2). Естественно ожидать, что чем отчетливее выражено альвеолярное плато и точка «D», тем точнее будет регистрироваться концентрация СO2 и тем она будет ближе к концентрации СO2 в артериальной крови (РаСO2).
– Также рекомендуем “Оксиметрия. Парамагнитный кислородный анализатор”
1. Капнограф. Методы работы и измерения с капнографом2. Точность капнографа. Преимущества капнографа Тритон ЭлектроникС3. Применение капнографа. Нормальная капнограмма4. Оксиметрия. Парамагнитный кислородный анализатор5. Гальванический кислородный датчик. Полярографический кислородный датчик6. Механика дыхания. Аэродинамическое, эластическое сопротивление7. Мониторинг механики дыхания. Ультразвуковые датчики потока8. Газодинамические датчики потока. Датчики потока использующие эффект переноса тепла9. Термоанемометрические датчики потока. Анализ механики дыхания10. Анализ графика механики дыхания. Оценка кривой потока
Эффективность
оксигенации определяется величиной
SaO2,
которая зависит как от вентиляции
легких, так и от состояния гемодинамики.
Этот важный параметр необходимо
монитори-ровать постоянно с помощью
пульсоксиметрического датчика. Существуют
два вида датчиков — для установки на
палец и на мочку уха. Последний может
быть также установлен на кончик языка
или носа (например, у ожоговых больных
или при недостаточном периферическом
кровотоке). Существенное значение в
оценке динамики SaC-2
имеет также форма пульсо-ксиметрической
кривой. Снижение сатурации может быть
не только следствием нарушений газообмена
в легких, но и результатом периферического
сосудистого спазма различной этиологии.
Такая ситуация отразится в виде снижения
ампли-
Весьма информативна
форма кривой капнограммы (рис. 25.2).
Наличие на ней четко выраженного плато
свидетельствует об удовлетворительном
распределении воздуха в легких. Чем
хуже выражено плато, тем в большей
степени нарушены вентиляционно-перфузионные
отношения в легких.
Мониторинг
газообмена проводят также по газам
крови с использованием проточных
(фиброоптическая оксиметрия) и
транскутанных датчиков. Последний
способ в настоящее время несколько
утратил свое значение в связи с внедрением
методов пульсоксиметрии и капнометрии
выдыхаемого газа. Ограниченное
применение транскутанной газометрии
связано с ее зависимостью от состояния
периферического кожного кровотока.
Однако этот метод по-прежнему используют
для оценки эффективности газообмена
при ВЧ ИВЛ, при которой определение
FetCO2
невозможно из-за большой частоты
вентиляции.
Соседние файлы в предмете Анестезиология и реаниматология
Практическое применение капнографии Подготовка монитора к работе
Из всех применяемых
ныне мониторов самыми эффективными
сторожами при больном считаются
пульсоксиметр и капнограф: именно они
делят между собой первое место по числу
своевременно выявляемых осложнений.
Статистические
исследования показали, что капнограф
способен вовремя обнаруживать 40-60 % от
общего количества тревожных ситуаций
и осложнений, возникающих в связи с
анестезией.
Те
же исследования, однако, свидетельствуют,
что в 2/3
случаев, когда капнограф должен выявлять
осложнение, но не делает этого, неудача
связана с неправильной эксплуатацией
монитора.
Подготовка
капнографа к работе занимает от силы
несколько минут и должна обязательно
предшествовать мониторингу. Правила
этой процедуры просты и очевидны, и уже
хотя бы поэтому их нужно выполнять.
Проверка
целостности и проходимости магистрали
пробоотборника. Трудно
ожидать большой пользы от монитора,
который аспирирует пробу газа не из
дыхательных путей, а из атмосферы через
дефект магистрали или присоединительных
элементов. Описаны случаи, когда подобная
неисправность имитировала, например,
картину, типичную для интубации пищевода.
Калибровка
прибора в соответствии с рекомендациями
фирмы-изготовителя. Некоторые
модели производят калибровку атмосферным
воздухом автоматически при каждом
включении, и в эти моменты адаптер должен
быть открыт в атмосферу. Периодичность
калибровок тест-газом зависит от
конкретной модели и подлежит обязательному
соблюдению.
Проверка
надежности соединений магистрали
с монитором и адаптером, адаптера — с
тройником и интубационной трубкой или
маской, а также картриджа — с влагосборником.
Аларм-систему
включают и
настраивают на конкретного больного.
Выключение звуковой сигнализации,
“чтобы не мешала работать”, к
сожалению, стало достаточно распространенной
практикой, о чем свидетельствуют
многочисленные публикации. Любопытно,
что поводом к написанию статей всякий
раз служили серьезные осложнения,
развивавшиеся, по известному закону,
вскоре после преднамеренного отключения
“надоевшего”
аларма
и потому распознававшиеся с запозданием.
Перед тем как “заглушить” монитор,
стоит задать себе вопрос: а был ли смысл
тратить деньги на его покупку?
Схема простейшей
проверки капнографа перед работой
такова. Включите монитор и подышите
через адаптер, наблюдая при этом за
дисплеем. Если все показания капнографа
находятся в нормальных пределах, значит,
все в порядке. При явных отклонениях от
нормы необходимо откалибровать прибор
или обратить внимание на состояние
собственного здоровья.
Выбор параметров ИВЛ
При нормальной функции легких существует небольшой градиент 3-5 мм рт. ст. между уровнем СO2 в артерии (PaCO2) и уровнем углекислого в конце выдоха (PetСO2). Но при любом увеличении объема мертвого пространства (анатомического, аппаратного, альвеолярного), или в случае нарушения диффузии CO2 через альвеолокапиллярную мембрану (например, тяжелый ОРДС), этот градиент возрастает, причем, мало предсказуемым образом.
Практически любое поражение легких, будь то пневмония, эмфизема, астма, ХОБЛ или нарушение гемодинамики со снижением перфузии легких (например, кровотечение, сердечная недостаточность, любой вид шока и т.д.) приводят к росту мертвого пространства и снижению PetСO2.
Внимание. У больных с легочной патологией и (или) нарушениями гемодинамики нельзя проводить коррекцию вентиляции, ориентируясь только на капнограмму.
Вот только до сих пор в стране имеется не столь много больниц, где существует возможность проведения круглосуточного мониторинга газов крови. В то же время существует категория больных, у которых метод контроля PaCO2 по уровню PetСO2 при проведении ИВЛ обеспечивает приемлемую для клинических целей достоверность результатов. В первую очередь это больные с поражением центральной нервной системы (ТЧМТ, инсульты, другие нейрохирургические вмешательства) и (или) пациентов других профилей без грубых легочных и гемодинамических нарушений. У большинства пациентов ИВЛ проводится в режиме нормовентиляции – ориентируются на PetСO2 = 34-40 мм рт. ст.
Контроль за вентиляцией
Капнография традиционно применяется для контроля за вентиляцией во время проведения ИВЛ. Реже – при сохраненном спонтанном дыхании пациента.
Быстрое снижение PetСO2 до нуля
Быстрое снижение PetСO2 до нуля может быть обусловлено несколькими причинами:
Быстрое снижение PetСO2, но не до нулевых значений
Наиболее часто встречающиеся причины быстрого снижения PetСO2 < 36 мм рт. ст. (см. Рис.4), но не до нулевых значений – капнографическая кривая сохраняется:
Показатели нормальной капнограммы
В
предыдущей главе мы рассмотрели ряд
физиологических механизмов, формирующих
внешний вид и параметры капнограммы в
реальных клинических условиях. У
большинства пациентов, которыми
занимаются анестезиолог и интенсивист,
капнография эффективно справляется со
своей главной задачей: мониторингом
вентиляции легких. И все же следует
четко понимать, что капнография отражает
реальное
положение
дел в системе дыхания лишь тогда, когда
соблюдены нижеперечисленные условия:
• отсутствие
грубой патологии легких;
• преобладание
дыхательного объема над объемом
анатомического мертвого пространства;
• своевременная
калибровка капнографа.
В
остальных случаях один из основных
показателей капнометрии — petco2
— непригоден
для оценки вентиляции, но даже при этом
монитор эффективно выявляет тахи-,
брадипноэ и апноэ, а также позволяет
извлекать важную диагностическую
информацию из формы капнограммы.
Частота
дыхания (ЧД) должна
соответствовать возрастной норме с
поправкой на особенности клинической
ситуации. Расхождения между показаниями
монитора и частотой самостоятельного
дыхания, измеренной по секундомеру,
возможны, но они, как правило, не превышают
1-2 цикла в 1
мин. Эти
несовпадения подчас обусловлены способом
расчета ЧД монитором. В случаях, когда
капнограф определяет частоту дыхания
по интервалу времени между двумя
соседними волнами капнограммы, любая,
даже незначительная нерегулярность
дыхания приводит к колебаниям величины
ЧД на дисплее. При выраженной аритмии
дыхания такой монитор позволяет получить
представление о ее степени, но среднюю
частоту дыхания приходится находить
“вручную”.
Если в программном
обеспечении капнографа применяется
принцип “скользящего окна” или
оценка среднего показателя производится
за конкретный временной интервал,
величина ЧД, усредненная за несколько
дыхательных циклов, обновляется на
дисплее через регулярные промежутки
времени. Данный способ расчета частоты
дыхания сглаживает естественные
колебания этого параметра и аналогичен
традиционному способу измерения ЧД с
помощью секундомера.
При искусственной
вентиляции легких капнограф должен
отражать на дисплее неизменную величину
частоты дыхания, которая точно
соответствует частоте дыхательных
циклов респиратора. Колебания показаний
монитора возникают лишь при появлении
спонтанной дыхательной активности
пациента на фоне ИВЛ.
При вспомогательных
режимах вентиляции легких капнограф,
устанавливающий ЧД за достаточно
длительный временной интервал,
демонстрирует суммарную частоту
самостоятельных и аппаратных вдохов.
При высокочастотной
вентиляции легких с определением частоты
вентиляции, как, впрочем, и остальных
показателей, справляются далеко не все
модели. В паспорте каждого капнографа
содержатся сведения о максимальной
частоте вентиляции, при которой возможен
правильный расчет параметров. Корректно
оценить частоту вентиляции капнографом
обычно невозможно, если она превышает
120-150 циклов в 1 мин. В случаях, когда ВЧ
ИВЛ выполняется во вспомогательном
режиме, этот показатель капнограммы
абсолютно неинформативен.
Форме
капнограммы в
норме присущи правильные очертания.
Альвеолярное плато четко выделяется в
виде ровного, почти горизонтального
отрезка. Выраженный подъем альвеолярного
плато, а также появление на нем зубцов
— симптомы вполне определенных нарушений
дыхания (о них речь пойдет ниже).
В некоторых случаях
на нисходящем колене капнограммы
отмечаются зубцы, синхронные с работой
сердца. Это кардиогенные осцилляции —
колебания легочного объема, вызванные
сокращениями сердца (рис. 2.10). Такая
картина чаще всего наблюдается при
увеличении ударного объема сердца или
при брадипноэ.
Рис.
2.10. Кардиогенные
осцилляции на капнограмме
Сходная картина
встречается и при накоплении конденсата
в клапане выдоха наркозного аппарата
или респиратора. Клапан с залипшей
мембраной выпускает выдыхаемый газ
порциями. Обычно этот дефект сопровождается
характерным звуком и возникновением
нерегулярных зубцов на капнограмме.
При интерпретации
формы капнограммы необходимо осознавать,
что она не дает — и не может дать —
представления об объеме альвеолярной
вентиляции за каждый дыхательный цикл.
Длинные
волны кривой, имеющие большую площадь,
говорят лишь о значительной продолжительности
фазы выдоха,
что далеко не всегда соответствует
большому объему
выдыхаемого
газа. Чтобы убедиться в этом, проделайте
нехитрый эксперимент: выдохните через
адаптер и задержите дыхание. На дисплее
капнографа задержка дыхания на выдохе
выглядит как широкая волна. Высокая
концентрация СО2
будет отражаться до очередного вдоха,
хотя элиминации углекислого газа во
время экспираторной паузы не происходит.
В клинической практике нередки ситуации,
когда широкие волны капнограммы служат
признаком крайне неэффективного дыхания
или брадипноэ.
Судить
по капнограмме о количестве СО2
выдыхаемого за определенный отрезок
времени, позволяет лишь ее сопоставление
с синхронизированной спирограммой
произведение объема и концентрации
представляет количество выдыхаемого
углекислого газа. Этот принцип лежит в
основе работы некоторых моделей
метаболографов — мониторов, измеряющих
продукцию СО2
и потребление О2.
По капнограмме
также визуально оценивают ритмичность
дыхания. При аритмии дыхания нарушается
регулярность чередования волн кривой.
Если нерегулярность дыхательного ритма
сочетается с изменчивостью глубины
вдохов и выдохов (что характерно для
неврологической патологии, наркотической
депрессии дыхательного центра и периода
восстановления дыхания после длительной
ИВЛ), волны капнограммы неодинаковы по
форме.
В отдельных моделях
предусмотрен выбор шкалы времени, что
предоставляет возможность в одних
случаях рассматривать на экране
увеличенное изображение двух-трех
соседних волн, а в других — определять
изменения капнограммы за несколько
десятков дыхательных циклов. Анализ
более продолжительных периодов наблюдения
производится по трендам. При визуальном
контроле за аритмией дыхания следует
отдать предпочтение малой скорости
движения капнограммы, когда на дисплее
присутствует большое число волн. Впрочем,
достаточно наглядный результат получится
и при обычном наблюдении за дыхательными
движениями пациента.
Некоторые капнографы
неспособны точно воспроизводить
капнографическую кривую. Это связано
с конструктивными недостатками модели
и характерно для дешевой техники
“третьих” фирм. На экране таких
мониторов очертания капнограммы
сглажены, и она напоминает синусоиду.
Разумеется, диагностическая ценность
ее в этих случаях снижается. Форма
капнограммы искажается и на дисплеях
высококлассных моделей, если в них
применяются нестандартные адаптеры и
магистрали, засоряется фильтр или
накапливается избыток конденсата.
Конечно-экспираторное
парциальное давление (или концентрация)
СО2
(PЕТCO2
или FETСО2)
— основной показатель капнометрии,
ради которого, собственно, и был создан
метод. В норме PETСО2
почти всегда на 2-4 мм рт ст ниже, чем
напряжение СО2
в артериальной крови. Это несущественное
артерио-конечно-экспираторное различие
обусловлено незначительным альвеолярным
мертвым пространством, которое есть у
всех здоровых людей.
Нормальная
величина РетСО2
— 36-43 мм рт. ст. При нормальном атмосферном
давлении (760 мм рт. ст.) этому парциальному
давлению углекислого газа соответствует
концентрация 4,7-5,7 %.
Для
удобства визуальной оценки капнограммы
на дисплеях отдельных моделей капнографов
проведена дополнительная горизонтальная
линия, соответствующая 5 % концентрации
СО2.
Парциальное
давление (или концентрация) CO2
во вдыхаемом газе (РIСО2
или FiCO2)
в норме равняется нулю.
Подтвеждение правильной интубации
На сегодняшний день рекомендации категоричны: капнография должна быть использована в качестве основного подтверждающего метода, что произведена интубация трахеи, а не пищевода. При попадании эндотрахельной трубки в пищевод может наблюдаться кратковременный подъем концентрации CO2 за счет находящегося в ротоглотке газа. Но затем за несколько дыхательных циклов концентрации СO2 снижается до нуля.
Контроль правильности выполнения сердечно-легочной реанимации
Много лет назад было показано, что если во время проведения сердечно-легочной реанимации (СЛР) PetСO2 оставался ниже 7-10 мм рт. ст., в подавляющем большинстве случаев полноценного восстановления функций ЦНС в постреанимационном периоде у пострадавшего не происходило. В настоящее время капнография рекомендована как важный компонент контроля правильности проводимых мероприятий на разных этапах СЛР.
Внутривенное введение гидрокарбоната натрия вызывает увеличение PetСO2, которое не имеет отношения к эффективности массажа сердца.
3. Резкое устойчивое повышение значений PetCO2 (обычно ≥40 мм рт. ст.) подтверждает восстановление спонтанного кровообращения;
4. Внезапное, в течение 5-10 дыхательных циклов, падение PetСO2 почти до нуля – характерный признак остановки кровообращения.
Возможные причины низкого PetСO2 во время СЛР
Обструктивные нарушения
Увеличение сопротивления во время выдоха сопровождается уменьшением скорости выделения CO2, и, часто, увеличением PetСO2. На капнограмме «фаза плато» становится наклонной.
