2. Система улавливания и отвода отработанных газов
Система улавливания и отвода удаляет отработанные медицинские газы, которые сбрасываются из дыхательного контура через предохранительный клапан. Загрязнение среды операционной ингаляционными анестетиками опасно для здоровья персонала. Хотя установление безопасных следовых концентраций анестетиков представляет определенные сложности, Национальный институт профессиональной безопасности и охраны здоровья (США) рекомендует ограничить содержание закиси азота в воздухе операционной до 25 ррm, а галогенированных анестетиков — до 2 ррm (или до 0,5 ррm при сочетании их с закисью азота). Снижение этих следовых концентраций возможно лишь при исправном функционировании системы улавливания и отвода отработанных газов.
Чтобы избежать повышения давления, избыток газа сбрасывается через предохранительный клапан дыхательного контура или респиратора. Оба клапана передающими шлангами (переходниками) соединяются с интерфейсом системы улавливания и отвода. Выпускное отверстие системы улавливания и отвода может свободно открываться вне пределов операционной (пассивный отвод), а также присоединяться или к системе кондиционирования воздуха (без возможности рециркуляции), или же к стационарной системе вакуумной разводки (активный отвод). Последний метод самый надежный и самый сложный. Предохранительные клапаны отрицательного и положительного давления предохраняют больного как от воздействия отрицательного давления вакуум-системы, так и от возможного повышения давления при закупорке передающих шлангов. Мешок-резервуар принимает дополнительный поток отработанных газов, если вакуумная система не справляется с повышенной нагрузкой.
Контрольный вакуумный клапан должен быть отрегулирован под эвакуацию не менее чем 10-15л отработанного газа в минуту. Такая скорость является необходимой в периоды поступления потока свежего газа с высокой скоростью (например, во время индукции и пробуждения), а также позволяет снизить риск передачи отрицательного давления на дыхательный контур при низкой скорости потока (во время поддержания анестезии).
3. Увлажнители и распылители (небулизаторы)
Относительная влажность — отношение массы воды, представленной в объеме газа (т. е. абсолютной влажности), к максимально возможному количеству воды при данной температуре. Вдыхаемые газы согреваются до температуры тела и насыщаются парами воды в верхних дыхательных путях (100 % относительная влажность = 44 мг Н2О/л газа при 37 0C). При интубации трахеи и высоких скоростях потока свежего газа физиологическая система увлажнения не функционирует и нижние дыхательные пути подвергаются воздействию сухого (< 10 мг Н2О/л) газа комнатной температуры. Пренебрежение увлажнением газа приводит к дегидратации слизистой оболочки нижних дыхательных путей, нарушению функции реснитчатого эпителия, сгущению секрета и даже нарушению вентиляционно-перфузионных соотношений вследствие ателектазирования.Во время вентиляции тепло человеческого тела расходуется на согревание и, что более важно, на увлажнение сухих газов. (Расход тепла на испарение воды составляет 560 калорий/г H2O.)
Установка увлажнителя в дыхательный контур сокращает потери влаги и тепла. Простейшие конструкции увлажнителя — конденсатный увлажнитель и тепловлагообменник. Это устройство не поставляет дополнительно тепло или влагу, но содержит гигроскопический материал, улавливающий выдыхаемую влагу, которая высвобождается с последующим вдохом. В зависимости от технического решения они могут значительно увеличивать "мертвое пространство" (более чем на 60 мл), что у детей приводит к существенной рециркуляции. Более того, повышая сопротивление в дыхательном контуре, эти устройства увеличивают работу дыхания и поэтому не должны использоваться при самостоятельном дыхании. При длительном применении трахеостомическая канюля может закупориваться густым pi обильным секретом. Некоторые конденсатные увлажнители работают как эффективные фильтры, защищающие дыхательный контур и наркозный аппарат от перекрестного бактериального и вирусного загрязнения. Эти приспособления играют особо важную роль при ИВЛ у больных с легочной инфекцией или иммунодефицитом.
В проточных, или пузырьковых, (барботажных) увлажнителях газ проходит через прохладную или теплую водяную баню. Поскольку повышение температуры увеличивает способность газа удерживать водяные пары, нагреваемые водяные бани с термостатом — наиболее эффективные увлажнители. К осложнениям активного увлажнения относятся термическая травма легких (необходимо постоянно контролировать температуру вдыхаемой смеси), нозокомиальная инфекция, увеличение сопротивления дыхательных путей, а также повышенный риск разгерметизации контура. Тем не менее, в случаях, когда нельзя допустить интраоперационной гипотермии, эти увлажнители эффективно обеспечивают необходимую температуру и влажность. Особо ценны активные увлажнители для детской анестезиологии, так как они позволяют предупредить не только гипотермию, но и обструкцию тонких эндотрахеальных трубок вязким секретом. Конечно же, в педиатрической практике следует избегать применения любых приспособлений, увеличивающих "мертвое пространство". В отличие от пассивных увлажнителей, активные не обладают фильтрационной способностью.
Распылители (небулизаторы) разбрызгивают частицы воды в виде аэрозоля (спрея). Размер частиц зависит от способа распыления: струйные распылители высокого давления формируют частицы диаметром 5-30 мкм, тогда как ультразвуковые генерируют частицы размером 1-10 мкм. В струйных распылителях используется эффект Бернулли (подобный эффекту Вентури): водная струя захватывается и разбивается высокоскоростной струей газа. Струйные распылители часто применяются в палатах пробуждения для доставки в дыхательные пути аэрозоля комнатной температуры с высоким содержанием воды. Ультразвуковые распылители столь эффективны, что могут вызвать гипергидратацию. Основная сфера их применения — подача бронходилататоров в периферические дыхательные пути и обеспечение дренирования секрета при респираторной терапии.
4. Кислородные анализаторы
Никогда не следует проводить общую анестезию без кислородного анализатора в дыхательном контуре.Концентрация кислорода может быть измерена электрохимическим способом, с помощью парамагнитного анализа или масс-спектрометрии. Применяются два типа электрохимических датчиков: гальванический элемент (элемент питания) и полярографический элемент (электрод Кларка). Оба датчика содержат погруженные в электролитный гель катод и анод, отделенные от пробы газа мембраной, проницаемой для кислорода. Как только кислород попадает на электроды, генерируется ток, сила которого пропорциональна парциальному давлению кислорода в пробе. Гальванический и полярографический датчики различаются материалом, из которого сделаны электроды, и составом электролитного геля. Компоненты гальванического датчика вырабатывают достаточное количество химической энергии, поэтому для его работы не требуется внешнего источника электропитания. Сравнительные характеристики гальванического и полярографического датчиков представлены в табл. 1.
Первоначальные затраты на приобретение и эксплуатацию парамагнитных датчиков выше, чем таковые для электрохимических, однако последующие — меньше, поскольку они автоматически калибруются (самонастраиваются) и не нуждаются в расходных материалах. К тому же парамагнитные датчики реагируют на изменение концентрации настолько быстро, что можно определить разницу между концентрацией кислорода во вдыхаемой и в выдыхаемой смеси.
Все кислородные анализаторы снабжены низкопороговой тревожной сигнализацией, которая при включении анализатора автоматически приводится в рабочий режим. Датчики должны располагаться в инспираторном или экспираторном колене дыхательного контура, но только не на линии подачи свежего газа. В результате потребления кислорода больным парциальное давление кислорода в экспираторном колене будет несколько ниже, чем в инспираторном, особенно при низких скоростях потока свежего газа. Повышенная влажность выдыхаемой смеси существенно не влияет на точность показаний в новых моделях кислородных анализаторов.
5. Процедура проверки наркозного аппарата
Неисправности в работе наркозного аппарата — распространенная причина тяжелых осложнений в анестезиологии. Стандартная проверка анестезиологического оборудования перед каждым его использованием повышает осведомленность персонала и способствует правильной эксплуатации. Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США разработало стандартную процедуру проверки наркозных аппаратов и дыхательных контуров. Эту процедуру можно изменить в зависимости от применяемого оборудования. Хотя нет необходимости в полной проверке оборудования перед каждой анестезией на протяжении одного и того же дня, добросовестная частичная проверка обязательна перед каждым применением аппаратуры.
6. Возможные неисправности наркозного аппарата
Почему не поднимаются меха респиратора и срабатывает тревога?
Поток свежего газа, поступающий в дыхательный контур, был недостаточен для поддержания в контуре объема, необходимого для обеспечения вентиляции с положительным давлением. Если поток свежего газа отсутствует, то объем газа в дыхательном контуре будет медленно снижаться в результате постоянного потребления кислорода больным (метаболические затраты) и поглощения выдыхаемого углекислого газа в адсорбере. Поток свежего газа может отсутствовать вследствие прекращения подачи кислорода по системе стационарного газораспределения (вспомним о механизме обеспечения безопасности при снижении давления кислорода) или в случае, если ручки вентилей подачи газов забыли повернуть в положение "открыто". Показатели кислородного манометра Bourdon и дозиметров позволяют исключить эти причины утечки в контуре. Более правдоподобное объяснение в рассматриваемом случае — это утечка в дыхательном контуре, которая превышает скорость потока свежего газа. Утечки имеют особо важное значение при анестезии по реверсивному (закрытому) контуру.