ЖВА классификациясы және оларға қойылатын талаптар

Кіріспе

Өкпені жасанды желдету аппараттары стационарлық жағдайында, төтенше жағдайларда және хирургия,реанимацияда кеңінен пайдаланылады. Хирургия кезінде өмірлік орган функцияларын сақтауға арналған. Қазіргі уақытта, өкпенің созылмалы аурулары бар науқастарға өкпені жасанды желдету аппараттары қарастырылуда.

Науқасқа ыкпал ету әдісі бойынша Өкпені жасанды желдету аппараттары екіге бөлінеді: ішкі, сыртқы.

1.Сыртқы ықпал ету әдісіне келетін болсақ, науқастың кеуде тұсына кезектік қысым түсіру арқылы өкпені желдетуді айтамыз.

2.Ішкі ықпал ету әдісіне келсек, науқастың тыныс жолдары арқылы газды өкпеге арнайы аппараттармен үрлеу арқылы өкпені желдету жүргізіледі.

Қазіргі таңда өкпеге сырттан ықпал ететін аппараттары тиімсіз болғандықтан, оларды жасау өндірісі тоқтатылды.

Жұмыстың өзектiлiгi өндiрiс ұйымын қажеттiлiгмен анықталады және мемлекеттік медициналық мекемелердi отандық жоғарғы сапалы медициналық техникамен жабдықтау,соның ішінде өкпені жасанды тыныс адыратын аппаратымен.Өкпені жасанды тыныс алдыратын аппараттар наукастың өміріне қауіп төнген жағдайда және адам денсаулығы күрделі ауыр жағдайларда қолданылады.Сондықтанда мұндай аппараттың тиімділігі және сенімділігі адам өмірін аман алып қалуға тікелей қатысы бар. Бізге мұндай аппараттар шет елдерден келеді.

Соңғы уақытта ӨЖВА электрожетектерінде жақсы басқарылуы және жоғары көрсеткіштері бар, тұрақты магниттердің қоздыруы арқасында жұмыс істейтін вентильді электроқозғалтқыштар қолданылады. Сонымен қатар, поршеньді компрессорларда көбінесе жоғары жылдамдықты қозғалтқыштар және айналу жылдамдығын азайтатын механизмдері бар жетектер қолданылады. Бұл жетектің жұмыс қорын және сенімділігін азайтып, оның құнын көбейтеді. Кейбір ғалымдар редукторсыз жетектерді қолдануды ұсынады. Бір жағынан бұл жетектер қозғалтқыштың айналу жылдамдығын азайтты және жылдамдықтын азаю түйінін жойды, осыған сәйкес жетектің жұмыс қорын көбейтіп, оның құнын азайтты. Екінші жағынан редукторсыз жетекті құрастыру кезінде бірнеше сұрақтар туындайды. Оларға айналу біркелкілігін қамтамасыз ету, ақпараттық датчиктердің санын азайту, энергия тұтынуын азайту және т.б. Мысалы, қозғалтқыштың айналуының біркелкілігі өкпеге баратын ауа ағынының біркелкілігіне әсер етеді және қатал регламенттеленеді. Оларды шешуінсіз бәсекеге түсе алатын, жоғары талаптарды қанағаттандыратын ӨЖВА жетегін құрастыру мүмкін еместігі көрінді.

 

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

 

Кпенің желдетілуі

Өкпенің желдетілуі - бұл өкпедегі ауаның ауысуы, циклдық түрде тыныс алғанда және тыныс шығарғанда жүреді.

Өкпенің желдетілуін төрт негізгі өкпе көлемі сипаттайды: дем алу көлемі, қосалқы тыныс шығару көлемі, қосалқы тыныс алу көлемі және қалдық көлем.

Дем алу көлемі(тыныстық көлем) - адам байсалды күйде тыныс алғанда және тыныс шығарғанда кететін ауаның көлемі.Тыныштық күйдегі тыныстық көлемі адам өкпесінің толық ауа көлемінен кем.Осылайша адам үлкен қосалқы көлемді ауаны тыныстап алада, тыныстап шығарада алады.Дегенмен терең тыныс шығарғанда альвеолалар мен өкпенің ауа таратқыш жолдарында кейбір ауа көлемдері қалып қалады. Мұндай өзара қарым - қатынастарды сандық түрде сиппаттау үшін, жалпы өкпе көлемін бірнеше компоненттеріне бөледі.

Қосалқы тыныс алу көлемі - адам қалыпты тыныс алғаннан соң қосымша тыныс алынғандағы ауаның көлемі болып табылады.

Қосалқы тыныс шығару көлемі - адам қалыпты тыныс шығарғаннан соң қосымша тыныс шығарғандағы ауаның көлемі болып табылады.

Қалдық көлем - максималды тыныс шығарғаннан кейінгі өкпеде қалатын аууның көлемі.

Байсалды тыныс алғаннан кейінгі қалатын ауа функционалды қалдықты сыйымдылық ретінде анықталады.Еркін тыныс шығарудың соңында кеуде клеткасының орналасуы қалдықты функционалды сыйымдылыққа сәйкесінше болады, әдетте бастапқы қалпында болады.

Функциялық қалдықтың сыйымдылығының рөлі сол сыйымдылықтың альвеолярлық кеңістігінде О2 мен СО2 концентрациясының ауытқуы түзеледі, бұл ішке жұту ауасымен шығарылатын ауаның айырмашылығы.

Егер атмосфералық ауа тікелей альвеольға түсетін болса өкпедегі ауамен араласпай, онда О2 мен СО2-ның ауытқуын байқауға болады. Бірақ бұндай ауытқу болуы мүмкін емес. Жұтылатын ауа өкпедегі ауамен тікелей араласады,өйткені ФҚС-ғы тыныс алу көлемінен бірнеше есе үлкен болғандықтан альвеолярлық ауаның өзгерісі айтарлықтай үлкен емес.

ФҚС-ның аумағы қалдықтың көлеміне тең және резервтік ауа шығару бірнеше факторларға байланысты.Орта есеппен ересек адамның горизантальды түріндегі ФҚС-сы 2,4 л-ге тең,кәрі адамдарда 3,4л-ге. Әйел затының ФҚС-ғы ер адамға қарағанда 25 пайызға аз.

Өкпенің өмірлік сыйымдылығы – газ көлемінің максималды түрде шығарылуы,әрине бұл максималды түрде жұтыну әсерінен.(жұту көлемі+резервтік жұту +резервтік шығару көлемі) Өмірлік өкпенің сыйымдылығы өкпенің және кеуде қуысының иілгіштігінің әсерінен. Атына қарамастан бұл демнің параметрлері өмірде көрсетпейді өйткені ең керекті жағдайларда да тыныс алу тереңдігі көрсеткіштерге жетпейді.

Практикалық көзқараспен өкпенің өмірлік көлемін нақты айту қиын, өйткені сыйымдылығы бірнеше факторларға байланысты, жасына, жынысына және дененің жағдайларына, өлшеміне байланысты (вертикалды жағдайда өкпедегі қан азаяды. Шынығу дәрежесіне жүзу спортымен айналысатын адамдарда 8л-ге дейін жетеді,өйткені олардың тыныс алу бұлшық еттері өте күшті дамыған).

Өкпенің өмірлік сыйымдылығы уақыт өте келе кішірейе береді (Әсіресе 40 жастан кейін). Бұл өкпенің жұмсақтығы мен кеуде қуысының иілгіштігіне байланысты. Әйел затында өкпенің өмірлік көлемі ер адамдарға қарағанда 25 пайызға кем. Сол себепті өкпенің өмірлік көлемі адамның бойына да байланысты өйткені өкпе денеге сай келеді.

Жастардың өкпесінің өмірлік сыйымдалығын төмендегі тәсілмен табуға болады.

ӨӨС(л) 2,5*бойы (м)

Осы тәсілмен 1,80м ер адамның өкпесінің сыйымдылығы 4,5л тең.

Сонымен тыныс алу көлемі резервті тыныс алу көлеміне және сыйымдылығына тең. Осындай тәсілмен тыныс алу сыйымдылығы максималды жұтынып алғандағы ауаның көлем, оны жұтынғаннан соң шығарып тастауға болады.

Орта есеппен алғанда өкпенің сыйымдылығы - жұтынғаннан соң өкпеге сыятын ауа көлемі. Барлық шамаларға қарағанда өкпенің өмірлік сыйымдылығымен функциялық қалдықтың маңызы зор.

Барлық ауаның көлемінен орта жағдайларда жұтылатын ауаның 150 мл-ы альвеольға түспей, кеңірдектің бойына және өңешке және өлі кеңістікке тарайды, сондықтан газ алмасу процесіне қатыспайды.

Жалпы және физиологиялық тұрғыдан өлі кеңістік 2-ге бөлінеді. Біріншісі анатомиялық өлі кеңістік, бұл кеңістік көп көлемде ауа жұтуда белгісіз шамаға дейін кішірейе алады. Екіншісі альвеолярлық өлі кеңістік, физиологиялық және анатомиялық кеңістіктер арасында айыруға болады.

Дені сау адамда альвеолярлық өлі кеңістік тыныштық жағдайында айтарлықтай улкен емес,сондықтан физиологиялық өлі кеңістік анатомиялық кеңістіккетең келіп,тыныс алу көлемінің 30 пайызын құрайды.

Анатомиялық өлі кеңістік деп тыныс алу тыныс алу жолдарының көлемін атайды. Өйткені газ алмасу процесі жүрмейді. Бұл кеңістікке мұрын және ауыз қуысы,өңеш,жұтқыншақ, кеңірдек,бронхтар және бронхея кіреді. Өлі кеңістіктің көлемі адам денесімен бойының жағдайына байланысты. Шамамен отырған адамның өлі кеңістігі адамның дене салмағының екі еселігімен есептелінеді,өлі кеңістік (мм-мен) ал салмағы кг-мен саналады. Осындай тәсілмен орта жастағы адамның өлі кеңістігі 150 мм-ға тең. Терең дем алу барысында үлкейіп,кеуде қуысымен бронхтар, бронхиолдар да кеңейеді.

Функционалды өлі кеңістік бүкіл тыныс алу құрылымын қамтиды, газ алмасу процесінен басқа. Функционалды өлі кеңістікте анатомиялық өлі кеңістікке қарағанда барлық тыныс алу жолдары және басқа ауасы жаңарып тұратын альвеольдар және қан перфузиясына түспейтіндер жатады.Бұндай альвеольдарда газ алмасу процесі мүмкін емес, бірақ ауаны жаңартып тұрады. Сау өкпеде осындай альвеольдар көп емес, сондықтан физиологиялық және анатомиялық өлі кеңістіктер тең болады. Бірақ өкпе функцияларының өзгеріп тұруына байланысты өкпе ауасы жаңарғанда қанмен дұрыс қамтамасыз етілмей,біріншісінің көлемі екіншісіне қарағанда едәуір үлкен болады.

Өкпе ауасы жаңарғанда газдың көлемін оңай анықтауға болады, тыныс алу жолдарына түскен ауа белгілі бір уақыт ішінде шығарылады. Бұл мақсатта минуттық ауа жаңарту яғни бұл уақыт ішінде ауаның қанша көлемі қолданылатыны анықталады.

Минуттық тыныс алу көлемі деп – біршама ішке тартылатын және шығарылатын ауа көлемі, бұл тыныс алу көлемімен жиілігіне тең.

Экспираторлық көлем инспираторлық көлемнен кіші, өйткені жұтылатын О2, шығарылатын СО2-ден мөлшері үлкен.(тыныс алу коэф 1-ге тең) Екеуінің айырмашылығын түсіну үшін түсіну үшін минуттық көлемге жүгіну керек. Есептеу барысында экспираторлық ауа жаңартуды «э» деп белгілейді.

Тыныс алу жиілігінің қимылы орта жастағы ересек адамда 14/мин тең.Бұл шама біраз өзгеріп тұруы мүмкін (10-18 аралығында мин) тыныс алу жиілігі кішкентай балаларда биік (20-30/минутына), ал емізулі балаларда 30-40/мин, жаңа туылған сәбилерде 40-50/мин.

Минуттық тыныс алудың бір бөлігі альвеольға жеткенде,альвеолярлық ауа жаңартуы басталады, қалған бір бөлігі өлі кеңістіктің ака жаңартуын қамтамасыз етеді. Егер тыныс алу жиілігі 14/мин 0,5-ке тең болса, альвеолярлық көлем 0,35 тең,ортақ ауа жаңартуы 7л/мин,альвеолярлық ауа жаңарту 5л/мин,өлі кеңістіктің ауа жаңартуы 2л/мин тең. Альвеолярлық ауа жаңарту тыныс алудың маңызды бір бөлігі. Дәл осыдан газдың құрамы альвеолярлық кеңістікке байланысты болады. Ал минуттық көлемге келетін болсақ айтарлықтай өкпеге маңызы зор емес. Егер минуттық тыныс алудың көлемі орташа, ал тыныс алу жиі және толық емес болған жағдайда, бірінші өлі кеңістік ауасын жаңартады,өйткені ауа бірінші осы жерге келіп, содан соң альвеолярлық кеңістікке барады, бұл жағдайда шығарылатын ауа көлемі альвеольға жетпейді. Бұл тыныс алу түрі циркуляторлық шокта байқалып өте қауіпті жағдай туғызады.

Өйткені өлі кеңістіктің көлемі бір қалыпты, альвеолярлық ауа жаңарту қаншалықты улкен болса, соншалық терең дем алуға болады. Альвеольда газдың құрамын анықтаудағы бірінші қиындық, альвеольдан газдардың қосындысын алу. Ауа шығарыларда бірінші өлі кеңістік тазарады,содан соң барып ауа альвеольдан шығады. Тек соңына қарай шыгарылатын газдың газдың қосындысы кішкене өзгеріске өұшырайды, бұл жағдай әлі альвеольда газ алмасу процесі жүріп жатыр деген сөз. Осыған байланысты арнайы құрылғылар,механикалық және электрондық түрлері арқылы шығатын ауаның соңғы бөлігін қадағалауға болады.

Арнайы құрылғылар арқылы альвеолярлық газдың қосындысының сынама түрін алып, әр түрлі болатынын анықтауға болады.

Шығарылатын газдың қосындысын бақылап отыратын газ анамуаторы бар. Бұл құрылғылардың мақсаты СО2-ны зерттей отырып,инфрақызыл сәулелерді газдың жұтып алу процесі. Екі газдың құрамын анықтау үшін арнайы асс-спектометрлер қолданылады.Бұлай бақылаудың себебі әр кезде газдың құрамын жазып отыру арқылы кез келген уақытта альвеольдан сынама алмай-ақ анықтауға мүмкіндік беретіндігі.

Өкмпедегі газ алмасудың тиімділігі жұтылатын ауаның альвеоль және өкпе тамырларына таралуы. Ең жақсы жағдайларда өкпе тамырларындағы қан минутына 0,8л альвеолярлық ауаға тең, яғни перфуздық ауа жаңартукоэффициенті 0,8 тең. Клиникалық жағдайларда бұл шама 0-ден шексіздікке дейін өзгеріп отыруы мүмкін.

Газ алмасудың орта деңгейі оттегінің диффузиялық процесі арқылы альвеольдан қанға, өкпе кпилярларына, ал көміртектің артқы бағытта ауысуы. Альвеольдан газдың қанға өтуі және кері қайтуы өткізгіш мембрана арқылы диффузия тудырады.

Ауа жұту белсенді процесс, тыныс алу бұлшық еттерінің қысқаруымен қатарлас. Ауа жұту кезінде кеуде қуысында кері әсерлі қысым туып,ауа кеңірдекке бронхтарға және альвеольға жұтылады.

Тыныс алу бұлшықеттері ауа жұту кезінде өкпенің иілгіш еттері және тыным алу жолдары ауаның өтуіне қарсылық танытады. Орташа ауа шығару пассивті процесс болып табылады,себебі бұлшық еттердің босаңсуы мен кеуде қуысының ішке кіруі және өкпенің созылмалы күштерінің әлсіреуіне әкеліп соғады.

Тыныс алу бұлшықеттерінің қысқаруының күші ауа жаңартуындағы өкпенің жылтыр және тез қарсылығына негізделген. Баяу тыныс алғанда қарсылықтар үлкен емес, сондықтан көлем мен тиімді қысым өкпенің жылтыр құрамына байланысты.

Ауа жұту және шығару кезінде эластикалық емес қарсылықтан өтеді, ол мынандай бөліктерден тұрады:

1. Аэродинамикалық ауа жолдарының қарсылығы

2. Еттің жылдам қарсылығы

3. Инерциялық қарсылық (соңғысы өте аз).

Жұтылатын және кері шығарылатын ауа тыныс алу жолдарымен ауыз қуысы және альвеольдар арасында градиентті қысымның әсерімен жылжиды. Бұл градиентті қысым газдың тыныс алу жолдарына жылжып жүруіне бірден бір себепкер. Эластикалық емес қарсылық тыныс алу жолдарымен еттің қарсыласу санына тең. Еттің қарсылығы айтарлықтай үлкен емес, негізінде эластикалық емес қарсылық 90пайызға тең, ал еттің қарсыласу күші тек 10 пайызды құрайды.

Тез аэродинамикалық қарсылықта тыныс алу жолдарында жиілігінің азайғайнын байқауға болады және тыныс алу көлемі көбейгенін. Эластикалық қарсылықта тыныс алудың жиілігі 2-3 есеге артқанда тыныс алудың көлемі азайғанда кері әсері болады.

Тыныс алудың тоқтауы себебіне қарамай адам өміріне өте қауіпті, тыныс тоқтаған мезеттен бастап қан айналымда тоқтайды, сөйтіп клиникалық өлімге алып келеді. Адам ағзасына О2-ніің жетпеуі СО2-ның іште көбейіп, 5-10 минут ішінде адам ағзасына толықтай маңызы бар құрылысты жойып биологиялық өлім тудырады. Егер адам дер кезінде реанимациялық көмек алмаса, қайтыс болып кету қаупі бар.

Тыныс алудың бұзылуына әр түрлі себептері бар, соның ішінде тыныс алу жодарының бітелуі, кеуде қуысының жарақаттануы,тез арада газ алмасудың өзгеруі,тыныс алу жолдарының уланып қалу әсеріненқысылуы немесе мидың зақымдануы. Тыныс алу тоқтаған соң бірнеше уақыт ішінде қан айналым жалғаса береді,тамыр соғысын 3-5 мин ішінде яғни соңғы тыныстан соң сақталады. Ал жүрек тоқтаған соң, тыныста 30-60 секунд ішінде тоқтайды.

Тыныс алу бұлшық еттерінің жұмысы ауа жаңарту мен барлық қарсылық күштеріне жұмсалуы. Осыған байланысты қарсылық қаншалық күшті болса, соншалықты бұлшықеттерде көп жұмыс атқарады. Тыныс алу бұлшықеттері оттегінің 3 пайызын қолданады. Бірақ физикалық күш түскен жағдайда минуттық көлемге және О2-ны жұтқанға қарағанда тыныс алу бұлшықеттерінің де сұранысы көбейеді. Осы мәліметтерге сүйене отырып ағзаның қолданатын оттегісінің 20 пайызын физикалық күш түскенде тыныс алу бұлшықеттеріне кететіні анық.

Өкпенің көлемі мен шамасы өзгеріп отырады. Бұл өзгерістер көп емес, сондықтан орта сандық шекарадан аспайды. Ересек адамда өкпенің сыйымдалығы 4500-6000мл, оның ішінде қалдықтың көлемі 1000-1500мл,резервтік шығару көлемі и1500-2000мл,тыныс алу көлемі 300-600мл, резервтік жұту 1500-2000мл.

Ауаның бір ортадан яғни сыртқы ортадан өкпеге жылжуы, ауа жаңартылуы, сыртқы қысымның биік болғандығының және ауа өкпеге барып төмен қысымға түсуінің әсері. Өзіндік тыныс алу кезінде тыныс алу бұлшықеттері өкпенің эластикалық қарсылығына төтеп беріп,кеуде қуысын үлкейтіп, сыртқы қысыммен өкпенің арасындағы керекті ортаны түзіп отырады. Ауаның сыртқы ортадан өкпеге жылжып отыруы сыртқы ортаның күшімен іске атқарылады және әр түрлі қысымның түзілуіне жол береді.

ЖВА классификациясы және оларға қойылатын талаптар

Өкпені жасанды вентиляциялау (ӨЖВ) – ауаны немесе басқа газдарды қоршаған ортадан өкпеге және өкпеден қоршаған ортаға жасанды түрде көшіру арқылы газ алмасуды қолдау әдісі. Өкпені жасанды вентиляциялау аппараты – бұл қанды оттегімен қанықтыру және көмірқышқыл газды өкпеден шығару мақсатымен жасалған, өкпеге газ қоспасын күштеп жіберу үшін арналған медициналық құрылғы. ӨЖВ аппараттары қолмен басқарылатын және механикалық болуы мүмкін. Механикалық аппараттың жұмыс істеу үшін сығылған ауа орталық медициналық мекеменің газбен жабдықтау жүйесінен де (немесе, тасымалдау кезінде, балоннан), дербес микрокомпрессордан да жіберілуі мүмкін. Қазіргі заманғы ӨЖВ аппарттары жоғары технологиялы медициналық құрылғы болып табылады. Олар пациентке көлемі мен қысымы бойынша респираторлық көмегін қамтамасыз етеді.