Pregled mehaničke ventilacije

Mehanička je ventilacija neinvazivna ili invazivna. Odabir primjerene tehnike počiva na razumijevanju mehanike disanja.

Dišna mehanika

Normalan inspirij stvara negativan intrapleuralni tlak s gradijentom između okoliša i pluća, što omogućava utok zraka. Pri mehaničkoj ventilaciji taj je gradijent pozitivan, posljedica povećanog tlaka u izvorištu udahnutog zraka ili plina.

Vršni tlak u dišnim putovima se mjeri u trenutku njihova otvaranja (Pao), a mehanički ga ventilatori rutinski prikazuju. To je ukupni tlak potreban da se nadmaši otpor inspiratornom utoku zraka (rezistivni tlak), elastično vraćanje pluća i stijenke prsnog koša (elastični tlak) i alveolarni tlak prije početka udaha (pozitivan tlak na kraju ekspirija, PEEP). Stoga (vidi i SL. 65–1):

Sl. 65–1. Komponente tlakova u dišnim putovima tijekom mehanièke ventilacije, prikazane manevrom zadržanog inspirija.

Sl. 65–1. Komponente tlakova u dišnim putovima tijekom mehanièke ventilacije, prikazane manevrom zadržanog inspirija.

Vršni tlak u dišnim putovima = rezistivni tlak +

elastični tlak + PEEP

Rezistivni tlak je produkt otpora i protoka. U mehanički ventilirane osobe otpor se javlja u krugu respiratora, u endotrahealnom tubusu te, što je najvažnije, u dišnim putovima bolesnika. Čak i kad su ovi čimbenici konstantni, povećanje protoka zraka povećava rezistivni tlak.

Elastièni tlak je produkt elastičnog stezanja pluća i prsne stijenke (elastancija) i volumena uvedenog plina. Pri zadanom volumenu elastični tlak raste s porastom rigidnosti pluća (npr. kod plućne fibroze) i sa smanjenom pokretljivošću prsne stijenke ili dijafragme (npr. napeti ascites). Kako je elastancija obrnuto razmjerna popustljivosti (komplijancija), visoka elastancija i niska popustljivost imaju isto značenje.

Tlak na kraju ekspirija (teleekspiratorni tlak) u alveolama normalno odgovara atmosferskom tlaku. Međutim, kad se alveole ne mogu potpuno isprazniti zbog opstrukcije dišnih putova ili ograničenog strujanja zraka, odnosno skraćenog vremena izdisaja, tlak na kraju ekspirija postaje pozitivan u odnosu na atmosferski. Taj se tlak naziva intrinzični PEEP ili auto PEEP da bi ga se razlikovalo od vanjskog, terapijskog PEEP, koji se postiže podešavanjem mehaničkog ventilatora ili postavljanjem maske s pozitivnim tlakom kroz cijeli respiratorni ciklus.

Svako povišenje vršnog respiratornog tlaka (npr. >25 cm H2O) navodi na mjerenje tlaka na kraju inspirija (tlak platoa) zadržavanjem daha na kraju inspirija, kako bi se odredio odio rezistivnog i elastičnog tlaka. Pri tom se zahvatu izdisni ventil respiratornog uređaja drži zatvoren još 0,3–0,5 s nakon završenog inspirija, čime se odgađa izdisanje. U tom razdoblju, prestankom protoka zraka, Pao se smanjuje. Tako izmjereni tlak na kraju inspirija, nakon oduzimanja PEEP, predstavlja elastični tlak (uz pretpostavku da u to vrijeme bolesnik ne izvodi aktivne pokrete inspiracije ili ekspiracije). Razlika između vršnog i tlaka platoa predstavlja rezistivni tlak. Kod nekih respiratora izdisni ventil zna ostati nepažnjom zatvoren, što se može i treba spriječiti.

Povišen rezistivni tlak (npr. >10 cm H2O) ukazuje na začepljenje endotrahealnog tubusa npr. sekretom ili stranim tijelom, odnosno na bronhospazam. Povišen elastični tlak (npr. >10 cm H2O) govori za smanjenje plućne popustljivosti zbog edema, fibroze, lobarne atelektaze, opsežnog pleuralnog izljeva ili fibrotoraksa, odnosno ekstrapulmonalne restrikcije, npr. zbog cirkularnih opeklina i drugih deformiteta prsnog koša, ascitesa, trudnoće ili izrazite pretilosti.

Intrinzički PEEP se kod pasivnog pacijenta može izmjeriti zadržavanjem daha na kraju ekspirija. Neposredno pred udah izdisni se ventil zatvori na 2 s. Protok prestaje, čime se uklanja rezistivni tlak, a dobivena vrijednost odgovara alveolarnom tlaku na kraju ekspirija. Kvalitativno se ovaj tlak može prosuditi iz krivulje ekspiratornog protoka: ako se ovaj produžava do slijedećeg udaha ili se bolesnikov prsni koš ne uspije umiriti, postoji intrinzički PEEP. Posljedice ove pojave su povećanje rada inspirija i smanjenje venskog utoka.

Dokaz intrinzičkog PEEP navodi na potragu za opstrukcijskim promjenama dišnih putova (npr. sekret, bronhospazam), premda ga može izazvati i visoka minutna ventilacija (>20 L/min) u bolesnika bez protočnih smetnji. Ako uzrok leži u ograničenju protoka, intrinzični PEEP se smanjuje skraćivanjem udaha (tj. povećanjem inspiratornog protoka) ili smanjenjem frekvencije disanja, čime veći dio respiratornog ciklusa otpadne na izdah.

Uređaji i načini mehaničke ventilacije

Mehanički respiratori se tipično dijele na one koji kontroliraju volumen i one koji kontroliraju tlak, a neki noviji modeli kombiniraju obje osobine. Kako su tlakovi i volumeni uzajamno ovisni (krivulja volumen/ tlak), svaka promjena volumena odrazit će se na tlak i obratno, bez obzira na tehnološke osobine uređaja.

Odabir i podešavanje ventilacijskih parametara ovisi o vrsti raspiratora, ali su uvijek u igri frekvencija disanja, respiratorni volumen, osjetljivost (engl. trigger sensitivity: inspiratorni napor bolesnika nužan da uređaj započne inspirij—op. prev.), veličina protoka, oblik respiratorne krivulje i omjer inspirija prema ekspiriju (I/E).

Volumno kontrolirana ventilacija: U r eđaj isporučuje zadani volumen, a disanje može biti asistirano kontrolirano (A/C) ili sinkronizirano intermitentno mandatorno (engl. synchronized intermittent mandatory ventilaton = SIMV). Ostvareni tlak u dišnim putovima nije fiksan, već ovisi o rezistenciji i elastanciji dišnog sustava te o veličini protoka koju liječnik odredi.

A/C način (engl. assist–control) je najjednostavniji i najdjelotvorniji oblik mehaničke ventilacije. U toj respiratornoj potpori svaki pokušaj udisanja iznad određenog praga osjetljivosti pokreće isporuku zadanog volumena plina. Ako bolesnik na taj način ne aktivira proces dovoljno često, uređaj sam preuzima disanje s minimalnom frekvencijom.

SIMV isto isporučuje udahe određene frekvencije i volumena koji su sinkronizirani s dišnim pokretima bolesnika. Za razliku od A/C, kod ovog načina se bolesnikovi pokreti preko određene frekvencije disanja ne podupiru, ali je ulazni ventil otvoren i omogućava udah. SIMV je i dalje popularan sustav, iako ne pruža potpuno respiratornu potporu poput A/C i ne predstavlja učinkovito sredstvo za odvajanje bolesnika od respiratora.

Tlačno kontrolirana ventilacija: Provodi se kao tlačno kontrolirana ventilacija (PCV), tlačno potpomognuta ventilacija (PSV) i na više neinvazivnih načina preko čvrsto priljubljene maske. Uređaj na svaki način isporučuje programirani inspiratorni tlak. Respiratorni volumen stoga varira prema elastanciji i rezistanciji dišnog sustava pojedinog bolesnika. Pritom promjene u dišnoj mehanici mogu dovesti do neprepoznatih promjena u minutnoj ventilaciji. Kako ovi sustavi ne mogu premašiti programirani tlak i distenziju pluća, imaju teorijsku prednost kod ARDS, premda im jasne prednosti pred A/C nisu utvrđene.

PCV (engl. pressure–control ventilation) je sličan A/C; svaki pokušaj inspirija preko praga osjetljivosti isporučuje punu tlačnu podršku kroz programirano vrijeme inspirija, a minimalna frekvencija disanja se održava automatski.

PSV način ne održava minimalnu frekvenciju disanja; svaki je udah potaknut dišnim pokretima bolesnika. Isporuka se tipično isključuje kad unatražni tlak uspori protok ispod određene razine. Stoga dulji i jači inspiratorni pokreti bolesnika povećavaju ventilacijski volumen. Ovaj se način obično primjenjuje kad se bolesnika nastoji odvojiti od respiratora, omogućavajući mu da poveća rad disanja. Sličan je način kontinuirano pozitivnog tlaka u dišnim putovima (engl. continuous positive airway pressure = CPAP), gdje se konstantni tlak održava tijekom cijelog respiratornog ciklusa. Za razliku od PSV, gdje su moguće promjene pri udisaju i izdisaju, CPAP isporučuje stalno jednaki tlak.

Neinvazivna ventilacija s pozitivnim tlakom (engl. noninvasive positive pressure ventilation = NIPPV) predstavlja isporuku ventilacije pod pozitivnim tlakom preko usko priljubljene maske koja pokriva nos ili i nos i usta. Kako se koristi samo za bolesnike koji spontano dišu, primarno se primjenjuje kao varijanta PSV, premda se može uključiti i kontrola volumena. Podešava se kako pozitivan ekspiratorni (EPAP), tako i pozitivan inspiratorni (IPAP) tlak, a respiracije pokreće sam bolesnik. Kako tu dišni putovi nisu zaštićeni, moguća je aspiracija pa bolesnici trebaju biti prisebni, s primjerenim zaštitnim refleksima, bez neposredne indikacije za kirurški zahvat ili za prijevoz van jedinice radi dugotrajnijih postupaka. NIPPV treba izbjegavati kod hemodinamskih nestabilnih bolesnika ili onih s poremećenim pražnjenjem želuca, npr. kod ileusa, opstrukcije crijeva ili trudnoće. U takvim okolnostima može gutanje veće količine zraka dovesti do katastrofalne aspiracije. Indikacije za pristup endotrahealnoj intubaciji i konvencionalnoj mehaničkoj ventilaciji predstavljaju nastup šoknog stanja, čestih aritmija, ishemije miokarda ili potreba za prijevoz do sale za kateterizaciju ili operacijske dvorane, gdje je poželjna dobra kontrola dišnih putova i pouzdana potpora respiracije. Loši su kandidati za ovaj način i bolesnici sužene svijesti, kao i oni s obilnom sekrecijom. Osim toga, kako bi se izbjeglo napuhivanje želuca, IPAP treba biti niži od tlaka otvaranje jednjaka (20 cm H2O).

Podešavanje respiratora: Mehanička se ventilacija podešava prema osnovnoj bolesti, no postoje i neke temeljne postavke.

Volumen i frekvencija respiracije određuju minutnu ventilaciju. Preveliki volumen nosi rizik hiperinflacije. Prebrza frekvencija opterećena je opasnošću nedovoljnog vremena za ekspirij. Obično je primjeren respiratorni volumen od 8–9 ml/kg idealne tjelesne težine (vidi str. 551), premda neki bolesnici s urednom mehanikom disanja, navlastito oni s neuromuskulnim bolestima, mogu imati koristi od većeg volumena kako bi se preduhitrila atelektaza. Neka stanja (npr. ARDS) traže opet manje respiratorne volumene (vidi str. 550).

Podešava se i razina dišnog napora koja pokreće respirator. Tipično je to na –2 cm H2O. Previsoki prag osjetljivosti onemoćalim bolesnicima otežava pokretanje uređaja. Ako je opet prag postavljen prenisko, pogoduje se hiperventilaciji automatizmom aparata.

Neki uređaji omogućavaju podešavanje omjera I:E. Polazne vrijednosti za bolesnike s normalnom mehanikom disanja iznose obično 1:3. Astmatičari ili bolesnici s KOPB –om u egzacerbaciji trebaju međutim omjer 1:4 pa i veći.

Drugi uređaji dozvoljavaju programiranje inspiratornog utoka (podešava se veličina protoka, I:E omjer ili obje funkcije). Inspiratorni utok se obično postavlja na oko 60 L/min, ali se može povećati do 120 L/ min u bolesnika s ograničenom prohodnošću dišnih putova.

PEEP može isporučiti svaki aparat. Tako se povećava volumen pluća na kraju ekspirija i sprječava zatvaranje dušnica potkraj izdaha. Većina bolesnika na respiratoru ima koristi od PEEP oko 5 cm H2O jer se time smanjuje vjerojatnost atelektaze koja često prati endotrahealnu intubaciju u ležećem položaju. Više razine PEEP poboljšavaju oksigenaciju kod poremećenog punjenja alveola, npr. u kardiogenom edemu pluća i ARDS–u, jer se edemska tekućina tako premješta iz alveola u intersticij i otvaraju se kolabirane alveole. PEEP omogućava ni že razine frakcijski udahnutog O2 (FIO2) uz održavanje primjerene arterijske oksigenacije. To je važno u prevenciji ozljede pluća visokim FIO2 (0,6). Tako se međutim povećava i intratorakalni tlak, što otežava venski utok i uzrokuje hipotenziju u hipovolemičnih bolesnika. Preniski PEEP uzrokuje opet cikličko otvaranje i zatvaranje alveola, koje se ponavljanim smicanjem lako oštećuju.

Komplikacije mehaničke ventilacije

Mogu se podijeliti na posljedice intubacije i na posljedice same ventilacije. U prve spadaju sinuzitis, respiratorna pneumonija (str. 430), stenoza traheje, ozljede glasnica te treheoezofagealne i traheovaskularne fistule. U komplikacije mehaničke ventilacije idu pneumotoraks, hipotenzija i ozljeda pluća izazvana ventilatorom (engl. ventilator–associated lung injury = VALI), s oštećenjima dišnih putova i parenhima zbog cikličkih otvaranja i zatvaranja dišnih putova, hiperinflacije ili kombinacije ovih čimbenika.

Ako mehanički ventiliran bolesnik upadne u akutnu hipotenziju treba odmah posumnjati na tenzijski pneumotoraks. Pad tlaka je ipak mnogo češće posljedica nedovoljnog venskog punjenja zbog previsokog intratorakalnog tlaka, posebno u bolesnika kojima se isporučuje previsoki PEEP ili imaju intrinzično visok PEEP zbog astme ili KOPB, navlastito uz hipovolemiju. Hipotenzija zna biti i posljedica antiadrenergičkog učinka sedativa, koji se daju kako bi se olakšala intubacija i ventilacija. Ako nema fizikalnih znakova tenzijskog pneumotoraksa, a mogući uzrok leži u mehaničkoj ventilaciji, bolesnik se, do prispijeća pokretnog RTG uređaja, može odvojiti od respiratora i oprezno manualno ventilirati BVM priborom (100% O2, 2–3 udaha/min) uz infuziju 500–1000 ml 0,9% NaCl odraslima ili 20 ml/kg djeci; promptni boljitak govori za uzrok u aparaturi pa treba reprogramirati parametre respiratora.

Kao i kod drugih kritičnih bolesnika, nerijetko se javlja unutarnje krvarenje ili venska tromboembolija. Zato se svim bolesnicima na mehaničkoj ventilaciji daje profilaksa duboke venske tromboze (npr. heparin 5000 i.j. SC 2×/dan ili postavljanje naprava za ritmičku kompresiju; u novije se vrijeme daje prednost niskomolekularnim heparinima ili fundaparinu—op. prev.). Za prevenciju gastrointestinalnog krvarenja daju se H2–blokatori (npr. famotidin 20 mg enteralnim ili IV putem 2×/dan, odnosno sukralfat 1 g enteralno 4×/dan). Inhibitore protonske crpke daje se bolesnicima s već postojećom indikacijom (anamneza, aktualno krvarenje).

Najbolja prevencija ovih komplikacija je ograničavanje trajanje mehaničke ventilacije.