Mechaniczna
wentylacja płuc

dr n. med. Konstanty Szułdrzyński

Oddział Intensywnej Terapii

II Katedra Chorób Wewnętrznych

Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego

Kierownik Katedry: Prof. dr hab. med. Jacek Musiał

Kierownik Oddziału: Dr n. med. Wiesław Królikowski

Niewydolność oddechowa

Mechanizmy

Niedostosowanie wentylacji
do przepływu płucnego
Przeciek krwi nieutlenowanej
Zaburzenia dyfuzji

Hipowentylacja

Skutek

Hipoksemia

Hiperkapnia

Środki
zaradcze

 FiO

2

 PEEP

 I:E

 wentylacji

(MV= f • TV)

Wentylacja mechaniczna -
klasyfikacja

1) sposób wymuszania/wspomagania oddychania

- ujemnym ciśnieniem (wokół klatki piersiowej - historia)
- dodatnim ciśnieniem (w drogach oddechowych - teraźniejszość)

2) inwazyjność
- nieinwazyjna - przez szczelną maskę twarzową lub nosową

- inwazyjna - przez rurkę dotchawiczą

3) parametr decydujący o zakończeniu wdechu (zmienna sterująca)

- objętościowo-zmienna (objętość wdechu)
- ciśnieniowo-zmienna (szczytowe ciśnienie podczas wdechu)
- czasowo-zmienna (czas wdechu)

4) udział respiratora i pacjenta w oddychaniu (tryby wentylacji)

- CMV  A/C  SIMV  PSV  CPAP

Inwazyjna wentylacja
mechaniczna

Rodzaje

objętościowo-
-zmienna
(kontrolowana
objętością – VCV)

ciśnieniowo-

-zmienna
(kontrolowana
ciśnieniem - PCV)

Kluczowy
parametr
nastawiany

objętość
oddechowa (TV)

szczytowe
ciśnienie
wdechowe
(Pmax, PIP)

Najważniejsze
parametry
monitorowane

szczytowe
ciśnienie
wdechowe
(Pmax, PIP)

objętość
oddechowa (TV),
wentylacja
minutowa (MV)

Parametry nastawianie na
respiratorze niezależnie od rodzaju
wentylacji

zawartość tlenu w mieszaninie oddechowej (FiO

2

)

dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe (PEEP)

częstotliwość oddechów (f)

szczytowy przepływ wdechowy (PIF)
czas wdechu (T

I

)

ciśnienie wspomagania oddechów własnych chorego (PS)

czułość - próg wyzwalania wspomagania

wyzwalacz (trigger) przepływowy, ciśnieniowy lub objętościowy

Tryby wentylacji
mechanicznej

- ciągła wentylacja wymuszana (obowiązkowa) (CMV)
całkowita zależność od respiratora

- kontrolowana wentylacja wspomagana (A/C)
chory może narzucić częstotliwość oddechów
lecz ciśnienie lub objętość zależy od respiratora

- synchronizowana przerywana wentylacja obowiązkowa (SIMV)
w przerwach między własnymi oddechami chorego
respirator prowadzi zaprogramowaną wentylację

- wspomaganie ciśnieniowe oddechu spontanicznego (PSV)
chory oddycha sam, respirator utrzymuje PEEP (np. 5 cm H

2

O)

i dodatkowo wspomaga większym ciśnieniem wdech (np. 15 cm H

2

O)

- wentylacja ze stale dodatnim ciśnieniem (CPAP)
chory oddycha sam, respitator utrzymuje PEEP (np. 5 cm H

2

O)

Wybrane problemy podczas
wentylacji mechanicznej

1) uzyskanie pożądanych parametrów gazometrycznych

2) nadmierne ciśnienie w drogach oddechowych

3) niekorzystny wpływ na układ krążenia

Korekcja zaburzeń
gazometrycznych

Hipoksemia

Hiperkapnia

 FiO

2

 PEEP

 I:E

 wentylacji

(MV= f • TV)

Dodatnie ciśnienie
końcowowydechowe (positive
end-expiratory pressure PEEP

)



zapobiega zapadaniu się pęcherzyków
płucnych pod koniec wydechu



upowietrznia niedodmowe obszary płuc



zwiększa powierzchnię wymiany
gazowej



poprawia stosunek wentylacji do
perfuzji



zmniejsza przeciek krwi nieutlenowanej

Rola PEEP w zaburzeniach
obturacyjnych

Krzywa podatności płuc

wpływ wewnętrznego PEEP

Wydłużenie wdechu

zwiększenie (odwrócenie) stosunku wdechu do

wydechu (I:E)



więcej czasu na wymianę gazową w
pęcherzykach płucnych



wyższe ciśnienie średnie podczas
cyklu oddechowego



upowietrznienie niedodmowych
obszarów płuc



poprawa stosunku wentylacji do
perfuzji

Nadmierne ciśnienie w drogach
oddechowych

1) zależne od parametrów wentylacji:
- zwiększenie TV, PEEP i PIF oraz skrócenie wdechu
podwyższa ciśnienie
- bezpieczniejsza jest PCV
- „kłócenie się chorego z respiratorem”  sedacja, leki

przeciwbólowe

2) spowodowane oporem dla przepływu gazów wskutek
obturacji dróg oddechowych
postępowanie: pielęgnacja rurki dotchawiczej, odsysanie
wydzieliny z oskrzeli, nawilżanie i ogrzewanie mieszaniny
oddechowej, inhalacje leków mukolitycznych i
rozszerzających
oskrzela

3) związane ze zmniejszoną podatnością płuc
postępowanie: leczenie przyczynowe obrzęku płuc,
zapalenia płuc, ARDS

Wpływ wentylacji mechanicznej
na układ krążenia

PEEP i wydłużenie wdechu ( I:E) zmniejszają powrót żylny

problem z hipotonią

Zastosowanie PEEP i wydłużenie wdechu we wstrząsie bywa niemożliwe,

a w głębokim wstrząsie jest nawet przeciwwskazane, bo nasili hipotonię

Konieczne jest odpowiednie wypełnienie łożyska naczyniowego

Strategia wentylacji

mechanicznej

w ARDS (restrykcja)

wczesne rozpoczęcie, ochrona płuc i permisywna hiperkapnia

raczej wentylacja ciśnieniowo-zmienna

szczytowe ciśnienie wdechowe < 35 cm H

2

O

PEEP 10-20 cm H

2

O

małe objętości oddechowe 5-6 ml/kg

duża częstotliwość oddechów - nawet 20-30/min

zwiększenie (nawet odwrócenie) I:E

Strategia wentylacji

mechanicznej

w stanie astmatycznym

(obturacja)

kontrolowana hipowentylacja (permisywna hiperkapnia)



pCO

2

<10 mm Hg/godz.

raczej wentylacja ciśnieniowo-zmienna

szczytowe ciśnienie wdechowe < 40 cm H

2

O

PEEP 5-8 cm H

2

O

małe objętości oddechowe 5-6 ml/kg

mała częstotliwość oddechów - nawet 6-10/min

stosunek I:E - 1:2 do 1:3, nawet 1:4 (dać czas na wydech)

Nieinwazyjna wentylacja
mechaniczna dodatnim
ciśnieniem (NIPPV)

1) ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych - CPAP

2) dwufazowe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych - BiPAP ®

o wentylacji decyduje ciśnienie napędowe =
= wdechowe (IPAP) - wydechowe (EPAP)

tryby wentylacji: spontaniczny (S), wymuszany (T), mieszany (S/T)

Wskazania do NIPPV



niewydolność oddechowa, której nie
można opanować bez wspomagania
wentylacji, zwłaszcza w przebiegu
zaostrzenia przewlekłej choroby płuc
(głównie POChP ze znaczną hiperkapnią i
kwasicą oddechową), kardiogennego
obrzęku płuc, początkowego okresu
ARDS, albo spowodowana
zniekształceniami klatki piersiowej
(kyfoskolioza) i przyczynami nerwowo-
mięśniowymi



obturacyjny bezdech senny

Przeciwwskazania do
NIPPV



bezdech



brak współpracy chorego: zaburzenia

świadomości, całkowite wyczerpanie



niestabilność hemodynamiczna



zaleganie dużych ilości wydzieliny w

drzewie oskrzelowym, wymagające jej

częstego odsysania



ryzyko aspiracji: wymioty, krwawienie z

przewodu pokarmowego



deformacje twarzoczaszki

uniemożliwiające szczelne dopasowanie

maski

FiO

2

– fraction of inspired oxygen - zawartość tlenu w mieszaninie wdechowej

TV – tidal volume – objętość oddechowa
f – frequency – częstotliwość oddechów
MV – minute ventilation – wentylacja minutowa
PEEP – positive end-expiratory pressure – dodatnie ciśnienie końcowowydechowe
PIP – peak inspiratory pressure – szczytowe ciśnienie podczas wdechu
I:E – inspiration to expiration ratio – stosunek wdechu do wydechu
PIF – peak inspiratory flow – szczytowy przepływ wdechowy
T

I

– inspiratory time – czas wdechu

NIPPV – non-invasive positive-pressure ventilation
– nieinwazyjna wentylacja dodatnim ciśnieniem
VCV – volume-controlled ventilation – wentylacja kontrolowana objętością

(objętościowo-zmienna)

PCV – pressure-controlled ventilation – wentylacja kontrolowana ciśnieniem

(ciśnieniowo-zmienna)

CMV – continuous mandatory ventilation – ciągła wentylacja wymuszana (obowiązkowa)
SIMV – synchronous intermittent mandatory ventilation –
- zsynchronizowana przerywana wentylacja wymuszana (obowiązkowa)
PSV – pressure support ventilation – ciśnieniowe wspomaganie oddechu spontanicznego
CPAP – continuous positive airway pressure – ciągł(l)e dodatnie ciśnienie w drogach oddech.
BiPAP – bi-level positive airway pressure – dwufazowe dodatnie ciśnienie w drogach oddech.
IPAP - inspiratory positive airway pressure – dodatnie ciśnienie wdechowe w drogach oddech.
EPAP - bi-level positive airway pressure – dodatnie ciśnienie wydechowe w drogach oddech.

TERMINOLOGIA MECHANICZNEJ WENTYLACJI

Nadzór nad chorym
mechanicznie
wentylowanym



opór przepływu gazów i podatność płuc jako miara ich
rozszerzalności;



Monitorowanie respiratora, czyli parametrów
nastawionych i wynikających z funkcjonowania
respiratora i stanu pacjenta.



kontrola sprawności funkcjonowania respiratora,
zgodności nastawienia parametrów ze zleceniami
lekarza, nastawienie sprawności systemu alarmowego,
kontrola szczelność układu rur i przewodów oraz
połączenie z rurką intubacyjną, poziomu płynu w
nawilżaczu i temperatury mieszaniny oddechowej,
usuwanie wody z układu rur respiratora



 

Nadzór nad chorym
mechanicznie
wentylowanym



Gazometria krwi tętniczej



Kapnometria i kapnografia

Gazometria krwi
tętniczej



Gazometria krwi jest oznaczeniem
parametrów służących do oceny wymiany
gazowej i równowagi kwasowo-zasadowej



Wskazania → Podejrzenie i monitorowanie
leczenia:



- niewydolności oddechowej (duszność,
sinica, istotne zmiany w radiogramach płuc,
poliglobulia);



- zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej
(m.in.: wstrząs, sepsa, niewydolność nerek,
ostre powikłania cukrzycy, zatrucia).

Gazometria krwi
tętniczej



 Materiał do badania → Krew
tętnicza lub żylna pobrana do
heparynizowanej strzykawki



→ Arterializowana krew
włośniczkowa tylko, gdy nie
udaje się pobrać krwi tętniczej –
mniejsza wiarygodność

Gazometria krwi
tętniczej



Jednostki i normy



We krwi tętniczej:



p02 - 70 - 116 mm Hg



pCO2 - 35 - 45 mm Hg (4,7 - 6,0 kPa)



SaO2 - 95 - 99%



We krwi żylnej:



(S

v

O

2

) 70–75%,



p

v

O

2

35–40 mm Hg,



p

v

CO

2

41–51 mm

 

Gazometria krwi
tętniczej



Przydatność kliniczna i przyczyny
nieprawidłowych wyników



Krew tętnicza: rozpoznawanie niewydolności
oddechowej hipoksemicznej (typ I; p

a

O

2

<60

mmHg [8,0 kPa]) i hipowentylacyjnej (typ II;
p

a

CO

2

>45 mm Hg [6,0 kPa]) oraz ocena

wymiany gazowej w płucach w spoczynku i
po wysiłku



→ Krew żylna: stwierdzenie niedotlenienia
tkanek (S

v

O

2

<70%) i określenie zużycia

tlenu

Gazometria krwi
tętniczej

pH

pCO

2

HCO

3

-

Kw odd niew

↓

↑

N

Cz wyr

↓

↑

↑

Całk wyr (zas nieodd

wyr)

N

↑

↑

Kw metab niew

↓

N

↓

Cz wyr

↓

↓

↓

Całk wyr (zas odd wyr)

N

↓

↓

Zas odd niewyr

↑

↓

N

Cz wyr

↑

↓

↓

Zas met niew

↑

N

↑

Cz wyr

↑

↑

↑

Kw metab+odd

↓

↑

↓

Zas metab+odd

↑

↓

↑

Luka anionowa



Na

+

- [Cl

-

+HCO

3-

] N:8-14 mEq/L



Kwasice hiperchloremiczne
(substrakcyjne LA=N): wymioty,
kwasice nerkowe kanalikowe



Kwasice addycyjne (retencyjne
LA>N): kwasica ketonowa
cukrzycowa, kwasica mleczanowa,
zatrucias metanolem, etanolem,
glikolem

Pulsoksymetria



 Nieinwazyjna i przyłóżkowa metoda przezskórnego
monitorowania wysycenia (saturacji) tlenem
hemoglobiny krwi tętniczej (S

a

O

2

) i częstotliwości

tętna



Wskazania → podejrzenie i monitorowanie leczenia
niewydolności oddechowej, → tlenoterapia, →
monitorowanie stanu ciężko chorych



→ znieczulenie ogólne i okres bezpośrednio po nim



 

Pulsoksymetria



→ Spektrofotometria transmisyjna wykorzystująca różne
właściwości optyczne hemoglobiny utlenowanej i
odtlenowanej.



→ Do pomiaru służą czujniki na palec, małżowinę uszną
lub skrzydełka nosa.



→ Najważniejsze ograniczenia:



- uniemożliwienie pomiaru przez artefakty ruchowe i
upośledzenie obwodowego przepływu krwi;



- zawyżenie przez hemoglobinę tlenkoweglową i
methemoglobinę, które mają podobne właściwości
optyczne jak oksyhemoglobina;



- zaniżenie – zmiany na paznokciach (ciemny lakier,
grzybica).



 

Pulsoksymetria



Jednostki i normy



→ Prawidłowe wysycenie hemoglobiny krwi
tętniczej tlenem wynosi 95—98%, a
podczas tlenoterapii może sięgać 99-100%.



 Przydatność kliniczna



→ Rozpoznawanie niedotlenienia i
niewydolności oddechowej: zdecydowanie
nieprawidłowe S

a

O

2

<90% odpowiada p

a

O

2

<60 mm Hg.



 

Kapnometria i
kapnografia



Kapnometria oznacza pomiar
stężenia lub ciśnienia parcjalnego
dwutlenku węgla (pCO

2

) we krwi

lub powietrzu wydechowym,
kapnografia – rejestrację krzywej
zmian tego parametru podczas
oddychania, a kapnogram – krzywą
tych zmian.



 

Kapnometria i
kapnografia



Spektrofotometria w podczerwieni.



 → pCO

2

w powietrzu końcowowydechowym i

krwi tętniczej różnią się o <5 mm Hg, jeśli
anatomiczna lub fizjologiczna przestrzeń martwa
nie jest zwiększona.



 → Wykrycie CO

2

w powietrzu

końcowowydechowym potwierdza intubację
tchawicy (możliwy wyjątek: zatrzymanie
krążenia).



→ Monitorowanie pCO

2

poprawia bezpieczeństwo

wentylacji mechanicznej (znieczulenie ogólne,
leczenie niewydolności oddechowej).