Artificial ventilation of the lungs during anesthesia in newborns and infants

Cover Page


Cite item

Abstract

Providing adequate ventilation during anesthesia in young children is associated with well-known difficulties associated with the high resistance of the child's tracheobronchial tree, high linear velocities of the air flow and additional resistance created by exhalation by a narrow endotracheal tube. In addition, anesthesia and breathing apparatus are intended for adults and are not intended for use in children.

Full Text

Обеспечение адекватной вентиляции легких при проведении анестезии у малень­ких детей сопряжено с известными трудностями, связанными с большим сопротивле­нием трахеобронхиального дерева ребенка, высокими линейными скоростями воздуш­ного потока и дополнительным сопротивлением, создаваемым выдоху узкой интубационной трубкой. Кроме того, наркозные и дыхательные аппараты предназна­чены для взрослых и не рассчитаны для применения у детей.

Наше сообщение основано на изучении материалов исследования у 32 новорож­денных (возраст — от 5 часов до 30 дней) и 50 грудных детей (до года) подвергшихся оперативному лечению под наркозом с искусственной вентиляцией легких. У 34 детей произведены лобэктомии и плоскостные резекции, у 12 — пластика пищевода при атрезии его, у 9 — операции по поводу аномалий развития кишечника и желчных путей и у 27 — прочие операции на органах брюшной полости.

Для премедикации применяли атропин и пипольфен в возрастных дозировках, для вводного наркоза использовали фторотан или тиопентал натрия. Интубацию трахеи производили на фоне тотальной мышечной релаксации. Основной наркоз под­держивали в первом уровне хирургической стадии эфиром или фторотаном и глубину его оценивали клинически. Искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) осуществляли мехом или мешком наркозного аппарата с перемежающе-положительным давлением, вспомогательным выдохом или плато положительного давления во время выдоха. Для контроля за адекватностью вентиляции определяли степень насыщения крови кислородом с помощью прямой и кюветной оксигемометрии и величины рСО2 микро­методом Аструпа. Кроме того, исследовали частоту пульса, артериальное и венозное давление, скорость легочного кровотока, внутритрахеальное и пищеводное давление на вдохе и выдохе, аэродинамическое сопротивление интубационной трубки.

Нам представляются важными следующие положения.

Детей интубировали эндотрахеальными трубками, внутренний диаметр которых составлял 0,25 ± 0,05 см у новорожденных и 0,47 ± 0,06 см у детей до года, длина—148 + 2,4 и 164 ± 3,0 мм соответственно. Газовый поток, проходя через интубационную трубку, испытывает сопротивление, величина которого прямо пропор­циональна длине интубационной трубки, объемной скорости газа и обратно пропор­циональна четвертой степени внутреннего диаметра эндотрахеальной трубки. При газо- токе 41,6 ±2,4 мл/сек. у новорожденных и 72,0 ± 3,6 мл/сек. у детей до года сопротив­ление интубационных трубок колебалось от 10,8 до 4,2 см вод. ст.

Сопротивление интубационной трубки во время ИВЛ преодолевается дважды: во время вдоха и выдоха. В первом случае усилие развивает рука анестезиолога. При вы­дохе же для выравнивания повышенного внутритрахеального давления до атмосферно­го можно увеличить продолжительность выдоха или использовать разрежение у наруж­ного конца интубационной трубки (от — 2,5 до — 4,5 см вод. ст.). Так как брадипноическая ИВЛ требует увеличения дыхательного объема для поддержания должной минутной вентиляции, что сопровождается повышением внутрилегочного давления, приводящим к замедлению скорости легочного кровотока, увеличению центрального венозного давле­ния и снижению минутного объема сердца, следует отдавать предпочтение второму пути, ибо он позволяет достигнуть цели без изменения частоты дыхания. Для создания отри­цательного давления во время ИВЛ необходимы специальные приставки, потому что- получить разрежение с помощью меха наркозного аппарата практически невозможно.

Создание отрицательного давления оправданно там, где величина внутритрахеаль­ного давления повышается больше 3,5 см вод. ст.; увеличение трахеального давления во время выдоха выше этих цифр приводит к нарушениям легочной гемодинамики. Уме­ренное повышение давления во время выдоха (1,5—3,5 см вод. ст.) сопровождается та­кими же изменениями гемодинамики, как и при ИВЛ с перемежающимся положитель­ным давлением, однако показатели газообмена при плато умеренного положительного давления во время выдоха более стабильны, чем при ИВЛ с перемежающимся положи­тельным давлением.

В зависимости от скорости газового потока, формы и внутренней поверхности инту­бационной трубки, состава газа движение газового потока может быть турбулентным или ламинарным. У новорожденных и грудных детей, интубированных трубкой с боль­шим сопротивлением, вероятность общей турбулентности большая. Выяснить это позво­ляет определение числа Рейнольдса (Re), величина которого прямо пропорциональна объему газа и обратно пропорциональна внутреннему диаметру интубационной трубки. При вдохе газовый поток переходит из узкой части интубационной трубки в более ши­рокую трахею, и скорость его движения замедляется. Во время выдоха скорость движе­ния газового потока, наоборот, увеличивается, создавая у внутреннего конца интубаци­онной трубки и на ее протяжении вихревой поток. Последний возникает при объеме газа свыше 52 ± 2,4 мл/сек. у новорожденных и 82 ± 3,8 мл/сек. у грудных детей. Вихревой поток увеличивает сопротивление выдоху в 1,5—2 раза (Р. Макинтош и соавт., 1962) что способствует повышению внутритрахеального и внутрилегочного давления со всеми отрицательными влияниями на гемодинамику. Для выравнивания повышенного внутри­трахеального давления до атмосферного у детей со сниженными резервами миокарда и гиповолемией предпочтительно использовать активный выдох. Последний можно ре­комендовать и у детей с дыхательной недостаточностью, если величина трахеального давления во время выдоха превышает 3,5—4,0 см. вод. ст. Применение активного выдоха оправданно только для снижения или выравнивания повышенного внутритра­хеального давления до атмосферного, и поэтому допустимо как при внутри-, так и внегрудных операциях.

Поддержание необходимого дыхательного объема во время искусственной вентиля­ции легких у новорожденных и грудных детей тесным образом связано со способами контроля за величиной минутной вентиляции. Существующие контрольные приборы (во­люметры, вентилометры, спирометр ВНИИМП и др.), включенные в систему вентиляции^ создают дополнительное сопротивление выдоху и поэтому не всегда применимы у детей. Представляет интерес изучение возможности учета величины дыхательного объема путем измерения перепада давления на концах интубационной трубки (Р).

По формуле Пуазейля — Гагена и на основании экспериментальных исследований нами были рассчитаны величины дыхательных объемов для некоторых значений, внутреннего диаметра интубационной трубки и перепадов давления на концах ее (см. рис.).

Пример: новорожденный мужского пола весом 4 кг и ростом 55 см интубирован эндотрахеальной трубкой с внутренним диаметром 0,4 см И длиной 12 см. Объем минутной вентиляции, требуемый для поддержания должного газообмена, рассчитан­ный по номограмме Энгстрема и соавт., составил 830 мл. При частоте дыхания 30 в мин. дыхательный объем будет равен 27 мл. Необходимый для продвижения такого объема газа перепад давления определяется с помощью номограммы. В пра­вой половине рисунка на кривой, соответствующей внутреннему диаметру интубацион­ной трубки (0,4 см), находим нужную величину дыхательного объема (27 мл). Соеди­ним найденную точку с цифрой 0,4 в левой части рисунка, отражающей величины внутреннего диаметра различных интубационных трубок. Точка пересечения этой линией шкалы Р и укажет величину перепада давления, необходимого для продвиже­ния такого объема газа. Рассчитав далее аэродинамическое сопротивление интубационной трубки и приплюсовав его к перепаду давления, получим окончательную вели­чину давления, которое нужно приложить к наружному концу эндотрахеальной труб­ки. В данном примере оно будет равно: 120 мм вод. ст. + 98 мм вод. ст. = 218 мм вод. ст.

 

Давление у наружного конца интубационной трубки можно измерять с помощью водяного манометра2 который не увеличивает сопротивления выдоху. Эти расчеты при­годны для детей, у которых свободны дыхательные пути и не нарушена растяжимость легких и грудной клетки. Как свидетельствуют наши клинические наблюдения, у та­ких детей показатели рСО2 и рО2 колебались в незначительных пределах и удержи­вались на цифрах, близких к физиологической норме. У детей с высоким бронхиаль­ным сопротивлением и сниженной податливостью легких и грудной клетки для продви­жения такого же дыхательного объема требуется больший перепад давления, вели­чина которого зависит от степени нарушения бронхиальной проходимости и растя­жимости легких и грудной клетки. В этих условиях, как показывают наши наблюде­ния, единственно достоверным методом установления оптимальности избранных пара­метров искусственной вентиляции и ее эффективности является определение рСО2 и кислородного насыщения крови.

×

About the authors

V. F. Javoronkov

Medical Institute. S. V. Kurashova

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Department of Pediatric Surgery

Russian Federation

References

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


© 1974 Javoronkov V.F.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies