Полузакрытая система означает что
дыхательные контуры наркозных аппаратов
Категория: Сестринское дело в реаниматологии/Общее обезболивание
Путь, по которому поступает смесь кислорода и анестетиков из наркозного аппарата в лёгкие пациента и выводятся из них, называется дыхательным контуром.
Различают 2 типа контуров: нереверсивный и реверсивный. При использовании нереверсивного контура дыхательная смесь не попадает обратно в лёгкие пациента, выдох происходит в атмосферу. К нереверсивным контурам относятся открытый и полуоткрытый контуры.
Открытые контуры. В открытых дыхательных контурах вдох и выдох осуществляются из атмосферы и в атмосферу. Отсутствие газового резервуара в открытых системах приводит к неконтролируемому поступлению в контур атмосферного воздуха, в связи с чем концентрация летучих анестетиков на вдохе не поддаётся точному измерению. В настоящее время открытые контуры практически не применяются по соображениям безопасности пациента.
При использовании реверсивного дыхательного контура выдыхаемая смесь полностью или частично возвращается в лёгкие пациента. К такому контуру относятся циркуляционный и маятникообразный, в них должен быть адсорбер.
В маятниковом контуре вдыхаемая и выдыхаемая газовая смесь поочередно движется по одному шлангу от аппарата к пациенту и наоборот. При этом клапан выдоха также может быть закрыт или несколько приоткрыт. Маятниковый контур используется реже, в основном у детей младшего возраста. Процесс адсорбции углекислого газа в таких системах протекает менее эффективно и может сопровождаться определенными негативными явлениями (перегревание вдыхаемой газовой смеси, ожоги лица крупинками натронной извести).
Оба этих контура могут быть полузакрытыми и закрытыми.
Наркозный аппарат
Наркозный аппарат — устройство, являющееся неотъемлемой составляющей современной хирургии, реаниматологии и анестезиологии. Это универсальный прибор, который предоставляет возможность во время хирургических вмешательств и разнообразных медицинских процедур реализовать подачу специальных, точно дозированных смесей газовых и летучих наркотических веществ пациенту. Наркозный аппарат не только обеспечивает адекватное проведение анестезии, но также может использоваться для организации искусственной и вспомогательной вентиляции легких. Это устройство позволяет медикам постоянно мониторить основные витальные параметры пациента и дает возможность успешно проводить сложные медицинские вмешательства, которые требуют использования наркоза.
Оптимальные условия газообмена в легких пациента — основная задача наркозного аппарата. Это означает, что при проведении анестезии именно это устройство будет обеспечивать поступление в легкие пациента достаточного количества кислорода, производить устранение (элиминацию) углекислого газа, который пациент выдыхает, а также поддерживать оптимальную влажность и температуру вдыхаемой газовой смеси.
Устройство наркозного аппарата
Все наркозные аппараты включают в себя следующие элементы: резервуар газов; дозиметр газов и испаритель для наркотических веществ летучего характера; дыхательный контур. У каждого из этих элементов есть своя определенная функция и свои технические характеристики.
Резервуар газов
Резервуар газов — это те самые баллоны, в которых содержатся газы, используемые при наркозе. Чаще всего это кислород и закись азота. При этом баллоны с кислородом окрашивают в голубой цвет, а с закисью азота — в серый. Благодаря разной окраске баллонов медикам легче ориентироваться в комплектации наркозного аппарата. При сравнительно небольшом объеме в баллонах хранится довольно большой объем газа благодаря сжатию. Для того, чтобы снизить давление на выходе из баллонов и поддерживать его на постоянном, не слишком высоком, уровне, применяются специальные редукторы.
Редукторы подразделяются на несколько типов: с регулируемым давлением, с нерегулируемым давлением, а также оснащенные устройством, которое предупреждает замерзание газов в канале редуктора.
Дозиметр газов и испаритель
Залог успешного управления глубиной наркоза и гарантия того, что удастся избежать передозировки, — это наличие в наркозном аппарате дозиметра. Это специальный технический элемент, который дает возможность осуществлять подачу пациенту точных пропорций газов — кислорода и закиси азота. Большинство современных аппаратов для наркоза оснащены так называемыми ротаметрическими дозиметрами, или ротаметрами. Как правило, для кислорода предусмотрено два ротаметра: для потока до 2 л/минуту и для потока до 10 л/минуту.
Ротаметры, предназначенные для различных газов, объединены в блок, оснащенный камерой, в которой происходит смешение газов. Когда в камеру одновременно поступает несколько газов (кислород и закись азота), они смешиваются и уже в качестве смеси поступают к больному. То, какой именно будет при этом концентрация, зависит от величины потока, которая установлена на каждом из ротаметров. Так, например, при условиях подачи 2 л кислорода в минуту и 6 л закиси азота в минуту из камеры смешения пациент будет получать смесь, в которой содержится 25 процентов кислорода и 75 процентов закиси азота.
Дозированная подача жидких наркотических веществ проводится с помощью специального прибора, который превращает эти препараты в пар, иначе говоря, испаряет их. Именно в таком виде их вдыхает пациент. На сегодняшний день используются испарители, которые позволяют осуществлять точное дозирование наркотических веществ. Технические показатели каждого из них являются настраиваемыми.
Дыхательный контур
Дыхательный контур — «сердце» наркозного аппарата и наиболее сложный из его элементов. Именно дыхательный контур проводит непосредственную подачу кислорода и анестетиков в дыхательные пути пациента от дозиметров и испарителей, а также отвечает за выведение из его легких выдыхаемых газов. На сегодняшний день существует два типа дыхательного контура: с реверсией и без нее. Реверсия в данном случае — это полное или частичное вдыхание пациентом той газонаркотической смеси, которая была им до того выдохнута.
Нереверсивный дыхательный контур
Пациент вдыхает кислород и анестетики либо из дыхательного мешка, либо из атмосферы. Воздух, который он выдыхает, при этом поступает в атмосферу. Исходя из того, что именно используется в качестве резервуара газов (атмосфера или дыхательный мешок), нереверсивный дыхательный контур бывает открытым или полуоткрытым.
Открытый нереверсивный дыхательный контур
Наиболее простым примером подобного дыхательного контура является использование обычной лицевой маски. Именно таким способом подавался первый в истории наркоз. На лицевую маску капали жидкое наркотическое средство, например, эфир, хлороформ и т. д. Пациент вдыхал его пары, смешанные с атмосферным воздухом, а выдох проводился в окружающую атмосферу.
Самыми простыми приспособлениями, которые использовались для наркоза подобного типа, являются маски Эсмарха и Ванкувера. Они представляют собой каркас из металла, который покрыт несколькими слоями марли. Преимуществами подобных устройств является их крайняя простота, а также отсутствие так называемого «мертвопространственного эффекта» и сопротивления дыханию. При этом у метода есть и более чем серьезные недостатки. Прежде всего, он исключает возможность дозировать используемое для наркоза вещество максимально точно. Невозможна также искусственная вентиляция легких. Воздух операционной загрязняется парами наркотического вещества, которые могут оказать влияние на врача. Также фиксируется весьма существенная потеря влаги и тепла. Подобный метод нельзя использовать при операциях на лице и шее, на открытой грудной клетке. Исключен он и при оперативных вмешательствах, в ходе которых пациент располагается на животе. Поэтому наркоз с помощью маски играет скорее вспомогательную роль и используется при небольших операциях, которые проводятся маленьким детям.
Еще один пример открытого нереверсивного контура — это наркоз с использованием наркозных аппаратов. Во время вдоха пациента воздух проходит через испаритель, где происходит его насыщение определенным количеством наркотического вещества, после чего по шлангу проводится его поступление в дыхательную приставку. С ее помощью газ движется либо к маске, либо к эндотрахеальной трубке, иначе говоря, поступает в дыхательные пути пациента. Выдыхаемый газ при этом выделяется в атмосферу через выдыхательный клапан. Благодаря тому, что у дыхательной приставки есть особые меха, есть возможность осуществлять искусственную вентиляцию легких. В итоге проведение наркоза подобным открытым способом при помощи аппарата объединяет в себе все достоинства наркоза с помощью маски, но при этом лишено большинства недостатков, присущих этому методу. Тем не менее, следует упомянуть, что большие потери влаги сохраняются, как и факт загрязнения операционной парами наркотических веществ.
Следует отметить, что наркоз открытым способом особо важен при необходимости операционных вмешательств в так называемых «полевых» условиях, когда доставить баллоны с кислородом нет возможности. При этом у некоторых современных наркозных аппаратов открытого типа есть дозиметры для кислорода и закиси азота, вследствие чего их можно превратить в аппараты с полуоткрытым контуром.
Полуоткрытый нереверсивный дыхательный контур
Полуоткрытый нереверсивный дыхательный контур обладает целым рядом достоинств. Его отличие от открытого состоит в том, что во время его использования поступление газа-носителя происходит не из атмосферы, а из аппарата. Газ, который пациент выдыхает, при этом полностью уходит в атмосферу.
Неоспоримое достоинство этого способа — возможность подавать пациенту смеси, в которых содержится высокий процент кислорода, а также шанс использования газообразных наркотических веществ. Помимо этого, как полуоткрытый, так и открытый аппаратный способ дают возможность управлять вдыхаемой концентрацией наркотического вещества.
Если говорить о недостатках полуоткрытого нереверсивного дыхательного контура, то следует отметить весьма значительный расход кислорода и используемых для наркоза веществ, существенное загрязнение атмосферы в операционной парами медикаментов, а также значительные потери тепла и влаги организмом.
Особые бесклапанные полуоткрытые нереверсивные системы используют для наркоза у маленьких детей. Это, например, может быть система Эйра, которая состоит из Т-образной трубки сечением около 15 мм. На один из патрубков надевается шланг, в который подается газонаркотическая смесь, второй патрубок соединяют с эндотрахеальной трубкой или маской, а через третий, который остается открытым, выдыхаемый газ выбрасывается в атмосферный воздух. Если возникает необходимость искусственной вентиляции легких, свободный конец выдыхательного патрубка в фазу вдоха зажимают с помощью пальца. Легкие при этом наполняются непосредственно в результате тока свежего газа, а выдох происходит, когда отверстие патрубка разжимают, убирая палец.
Еще одна, более удобная модификация данной системы — это система Риса. На свободный патрубок Т-образной трубки надевают резиновую трубку с резиновым мешком, объем которого составляет около 500 мл. Хвостовой патрубок этого мешка сообщен с атмосферой. Преимущество подобной системы в том, что искусственную вентиляцию можно проводить одной рукой, сжимающей мешок и перекрывающей в то же время его хвостовое отверстие, которое открывается в фазу выдоха. Помимо этого, данный мешок дает возможность отслеживать дыхательные движения и давление газа.
Реверсивный дыхательный контур
Необходимость создания реверсивных дыхательных контуров была продиктована стремлением максимально уменьшить потерю газов, наркотических веществ, влаги и тепла. Именно из этих соображений ученые задумались над разработкой дыхательного контура, в которых выдыхаемая пациентом газонаркотическая смесь либо полностью (в закрытой системе), либо частично (в полузакрытой системе) вновь вдыхается пациентом.
Использование систем данного типа сопряжено с двумя трудностями. Во-первых, существует необходимость элиминации высоких концентраций углекислого газа, а во-вторых, следует обеспечить заданную концентрацию наркотических веществ.
Удаление углекислого газа проводится с помощью адсорберов, которые содержат гранулированный химический поглотитель углекислоты. После того, как выдыхаемая пациентом газонаркотическая смесь оказывается в адсорбере, происходит ее очищение от переизбытка углекислого газа. Для того, чтобы это очищение было как можно более полным, следует использовать активный свежий поглотитель. Одна порция этого вещества рассчитана приблизительно на два часа работы. Перед каждым наркозом в адсорбер рекомендуется помещать свежий поглотитель. Хранится поглощающее вещество в герметически закрывающихся сосудах.
Что касается дозировки наркотических веществ при использовании закрытой и полузакрытой систем, то для ее определения используются особые анализаторы.
Однако в любом случае использование закрытых и полузакрытых систем разрешено только квалифицированным специалистам.
Другие характеристики наркозных аппаратов
Помимо особенностей дыхательного контура существуют и другие важные характеристики наркозных аппаратов.
Так, эти приборы различают по виду и количеству используемых газов. Их может быть либо два, либо три. По типу анестетического вентилятора аппараты делятся на приборы с пневматическим вентилятором и с вентилятором на электрическом приводе. Кроме того, существуют наркозные аппараты, полностью лишенные вентилятора.
В некоторых наркозных аппаратах используется механический ротаметр, в то время как в других — электронный.
Кроме того, наркозные аппараты классифицируют по возможности или невозможности использования низкопоточной анестезии. Приборы, которые позволяют использовать низкопоточную анестезию, дают возможность существенно снизить расход зачастую весьма дорогостоящих анестетиков. В таких аппаратах используются реверсивные контуры. Также они дают возможность поддерживать на оптимальном уровне температуру и влажность дыхательной смеси, благодаря чему возможно избежать сбоев в работе дыхательной системы пациента.
Немаловажное значение имеет и время автономной работы. Крайне важно, чтобы аппарат продолжал функционировать даже в том случае, если неожиданно отключат электроэнергию. Только при этом условии медики смогут без проблем закончить хирургическое вмешательство. В разных аппаратах время автономной работы варьируется от 45 минут до двух часов.
По габаритности наркозные аппараты подразделяются на настенные, переносные и напольные модели. В автомобилях «скорой помощи» чаще всего используются максимально компактные приборы.
Наконец, некоторые производители предназначенной для наркоза аппаратуры выпускают как универсальные приборы, так и аппараты, предназначенные для пациентов определенного возраста — взрослых или детей.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Полузакрытая система
Полузакрытые системы включают в себя элементы закрытых и открытых систем и позволяют очищать и закачивать в пласт различные по составу воды, сбрасываемые как под высоким давлением, так и при нормальном давлении. [1]
Полузакрытая система предназначается для совместной очистки сточных пластовых вод ( сероводородных и железосодержащих) установок по обезвоживанию и обессоливанию нефти под давлением. [3]
Полузакрытые системы представляют собой комбинацию из элементов открытых и закрытых систем. [5]
Полузакрытые системы очистки воды включают в себя элементы открытых и закрытых систем. [6]
Полузакрытые системы очистки сточных вод включают элементы открытых и закрытых сооружений. [7]
Особой нагнетательной полузакрытой системой является контур, в котором для транспортирования материала используется инертный газ. Чтобы не было засасывания наружного воздуха через неплотности, необходимо в каждом месте установки иметь избыточное давление. Поэтому такая установка отличается от нормальной, показанной на рис. 85, тем, что в месте всасывающего патрубка, где подается инертный газ, искусственно поддерживается определенное минимальное давление. В любом другом месте системы давление больше или, когда воздуходувная машина не работает, такое же, как в месте всасывающего патрубка. [9]
При полузакрытой системе очистка сточных вод производится в две ступени. [10]
К полузакрытым системам относятся шлеммов канал, передняя и задняя камеры глаза. [12]
Для сравнения при полузакрытой системе сбора ( рис. 1.56) конденсат с установок НТС по трубопроводам направляется в двухфазном состоянии на головные сооружения, где при давлении 2 5 МПа дегазируется ( давление доводится до 6 0 МПа), а затем транспортируется в однофазном состоянии потребителю. Очистка газа в этом случае осуществляется на газоперерабатывающем заводе. [14]
Технология проведения низкопоточной газовой анестезии
Аспекты низкопоточной анестезии активно обсуждаются специалистами на протяжении последних десятилетий. Интерес к данной проблеме появился вновь благодаря развитию новых технологий. Привлекает внимание исследователей и такие факторы низкопоточной анестезии, как экономичность, физиологичность и экологичность.
В последнее время в медицине стали использоваться весьма эффективные парообразные анестетики: десфлюран, изофлюран, севофлюран, этран. Появился и ксенон (медицинский) — газообразный анестетик последнего поколения. В связи с этим, применение высокопоточной анестезии, которая традиционно использовалась в медицинской практике, стало нецелесообразным.
Тем не менее повсеместное внедрение низкопоточной анестезии в российских клиниках осложняется из-за отсутствия современной наркозно-дыхательной техники. Как выяснилось, в нашей стране не производятся наркозные аппараты, которые могли бы обеспечить проведение анестезиологических мероприятий по минимальному газовому потоку. Справедливости ради стоит отметить, что и импортное наркозное оборудование не может обеспечить проведение анестезии с применением ксенона.
Согласно статистическим данным, в российских лечебных учреждениях за год проводится более 3 млн анестезий, большая часть из которых выполняется с использованием высокопоточных технологий, что крайне расточительно как в экономическом плане, так и нецелесообразно экологически. Более того, данный метод по своей сути противоречит физиологии человека. К тому же, большинство российских анестезиологов не владеют основами низкопоточной анестезии.
Рис. 1 Анестезиологическая рабочая станция Aisуs CS2
Немного истории
Попытки применения полностью закрытого контура в ходе анестезии предпринимались медиками уже давно, когда наркозные аппараты были далеки от совершенства. Но в полной мере оценить достоинства низкопоточного метода врачи смогли только в 70-ые годы прошлого века, с появлением более совершенного наркозного оборудования и технических средств, позволяющих осуществлять интраоперационный контроль концентрации парообразных и газовых анестетиков.
В нашей стране газовую анестезию по закрытому контуру впервые стал применять Т. М. Дарбинян, выполняя операции на сердце у детей, но более широкое использование метод получил спустя годы, в конце 90-х, и только в тех клиниках, которые имели наркозно-дыхательные системы зарубежного производства.
Минимально-поточный наркоз ксеноном впервые вошел в отечественную практику в 1992 году. Его использовали в ГКБ имени С. П. Боткина доктора Н. Е. Буров и Д. А. Джабаров. Применение ксенона показало несостоятельность отечественных наркозных установок, адаптированных исключительно к высокопоточной анестезии. До 2003 года в России сертифицированных наркозных аппаратов, пригодных для использования ксенона, не было вообще. И только к концу 2003 года такая аппаратура стала применяться.
С появлением изофлюрана, сневофлюрана, десфлюрана и других галогеносодержащих анестетиков, в России стали внедрять, хоть и не очень активно, низкопоточную анестезию с использованием аппаратов, как правило, зарубежного производства. Но сертифицированной техники под ксенон среди них по-прежнему не было. В последнее время в отечественной медицине появились и успешно используются наркозные аппараты, рассчитанные на анестезию по закрытому контуру на основе 4-х жидких и 2-х газовых анестетиков.
Серийное производство подобных наркозно-дыхательных установок в России позволит существенно сократить техническое отставание от развитых зарубежных стран в области анестезии.
Виды дыхательного контура
На основании решения Международной комиссии по стандартизации, дыхательный контур может быть реверсивным и нереверсивным. Исходя из функциональных особенностей, он бывает:
К реверсивному контуру специалисты относят: полузакрытый, маятниковый и полностью закрытый, к нереверсивному — открытый и полуоткрытый.
Самой оптимальной для проведения низкопоточной анестезии у детей и взрослых считается циркуляционная система. Ее разновидности определяет величина потока свежего газа. Если газовый поток выше метаболической потребности в кислороде и степени поглощения прочих газовых анестетиков, то наркозная система функционирует по закрытому контуру. Если же поток свежей газовой смеси более чем в 1,5 раза превышает значение МВЛ, то циркуляционная система работает по полуоткрытому контуру, что препятствует накоплению углекислого газа даже при отсутствии адсорбера.
Величина газового потока определяет следующие разновидности анестезии:
Анестезия может выполняться по закрытому контуру, если поток свежего газа и его поглощение имеют равные значения.
Фармакокинетика газов
В организме человека закись азота не подвержена метаболизму. С момента поступления в контур она в течение 20 минут поглощается тканями. По мере насыщения тканей закисью азота, ее дальнейшее поглощение снижается, и останавливается на уровне пологой кривой. Поглощение закиси азота тканями рассчитывается по специальной формуле.
Ксенон имеет более низкий коэффициент растворимости, чем закись азота, поэтому он поглощается тканями в три раза меньше. Организм человека состоит из неоднородных тканей, и коэффициент растворимости у них разный, поэтому точно рассчитать объем растворимого ксенона достаточно сложно. Например, у больного 10 кг жировой ткани. В ней может дополнительно раствориться до 1700 мл ксенона, общий объем газа в этом случае составит 8400 мл. Предположительно, для достижения концентрации ксенона до 70% пациенту весом 80 кг требуется примерно 8400 мл ксенона. Затем произойдет динамическая стабилизация уровня анестезии. Данного объема анестетика будет достаточно для поддержания хирургической стадии анестезии по закрытому контуру на 2–3 часа. При этом герметичность контура не должна быть нарушена. Важно также отсутствие открытой раневой поверхности. Создается ситуация, уникальная по своей сути, когда поступивший в организм пациента анестетик удерживается в нем при стабильной наркотической концентрации и участвует в многократной рециркуляции в закрытом контуре.
Элиминация ксенона происходит достаточно быстро. По истечении всего лишь 5-ти минут через легкие пациента выделяется до 95% всего ксенона, растворенного в организме. Больной пробуждается через 2–3 минуты после прекращения подачи газового анестетика.
Важно отметить, что фармакокинетика ксенона при низкопоточной анестезии требует дальнейшего изучения и уточнения, исходя из особенностей органов и тканей. Следует учитывать их выраженную, среднюю и низкую перфузию, разную степень растворимости газа в тканях, быстроту элиминации анестетика и период его посленаркозного действия.
Особенности низкопоточной газовой анестезии
По окончании обычной премедикации и интубации выполняют денитрогенизацию чистым кислородом, общий объем которого составляет 50–60 л, концентрация альвеолярного азота снижается до 0,5%. После денитрогенизации газовый ток кислорода устанавливают из расчета 4 мл на каждый килограмм массы тела больного. Газоток анестетика (закиси азота или ксенона) рассчитывают в четырехкратном повышении по отношению к газовому току кислорода.
Спустя 15 минут, уровень закиси азота составит 65–70%, и наступит стойкая наркотическая концентрация данного анестетика. При ксеноновой анестезии стойкая наркотическая концентрация этого вещества достигается намного быстрее. На это потребуется около 5-ти минут.
Достигнув стойкой наркотической концентрации анестетика, производят коррекцию газового потока до минимальных потоков под контролем фракционной концентрации кислорода во вдыхаемой газовой смеси. Его уровень не должен быть ниже 30%. Минимальный газовый ток сохраняется на протяжении всего периода анестезии. Минут за 15–30 до окончания хирургического вмешательства подачу ксенона прекращают, но подключают аппарат ИВЛ по закрытому контуру. После операции ксенон выводится из организма пациента с помощью чистого кислорода, который подается газотоком 3–4 л в минуту. Выдыхаемый ксенон поступает в специальный адсорбирующий блок, где он утилизируется. По истечении 2–3 минут после завершения подачи ксенона пациент приходит в сознание. Низкопоточная анестезия ксеноном обходится в десятки раз дешевле, чем среднепоточная анестезия.
Технические требования к наркозному оборудованию
Исходя из конструктивных особенностей, различают два вида респираторов, входящих в состав наркозных аппаратов ингаляционного типа:
Стоит отметить, что многие модели наркозного оборудования импортного производства не в состоянии обеспечить низкопоточную анестезию, если общий поток снижается до уровня 500 мл в минуту. Это обусловлено тем, что в период экспирации при недостатке газонаркотической смеси происходит подсасывание окружающего воздуха в дыхательный контур. Этим создается угроза опасного течения газовой анестезии.
В требованиях Международной Комиссии по стандартам отражено, что при эксплуатации респираторов обязательно нужно выполнять корректировку общего газового потока. Наркоз с применением ксенона становится при этом более дорогостоящим, поскольку используется большой объем газа. По этой причине экономически более выгодным будет такая наркозно-дыхательная установка, в которой предусмотрено поступление газа в дыхательный контур в период экспираторной фазы дыхательного цикла.