Układy anestetyczne
Układy anestetyczne służą do podawania pacjentowi wybranych gazów znieczulających poprzez rurkę intubacyjną lub maskę oddechową z aparatu do znieczulenia. W skład układu anestetycznego wchodzą elementy, które pozwalają na wdychanie tlenu i gazów anestetycznych a wydychanie CO2:
źródła gazów
przepływomierze
parowniki
worki oddechowe
rury
zastawki jednokierunkowe
pochłaniacze CO2
nawilżacze
manometry ciśnienia
Źródła gazów:
Gazy potrzebne do znieczulenia lub jako zabezpieczenie w razie powikłań (tlen) docierać mogą do stanowiska anestezjologicznego z następujących źródeł:
1. Centralne zaopatrzenie gazów (tlen, podtlenek azotu, powietrze) - gazy docierają na salę operacyjną z centrali zaopatrzenia w gazy pod zredukowanym ciśnieniem. W celu wyeliminowania pomyłek gniazdo tlenu jest koloru niebieskiego, a podtlenku azotu szarego. Łączniki przewodów podających określony gaz pasują wyłącznie do określonego gniazda.
2. Butle gazowe podłączone do aparatów do znieczulenia. Butla tlenu jest w kolorze niebieskim. Ciśnienie gazu w butli jest odczytywane na manometrze kontrolnym. Butla z podtlenkiem azotu jest w kolorze szarym. Podtlenek azotu jest w stanie ciekłym, dopiero po otwarciu zaworu przechodzi w stan gazowy, stąd trudno na podstawie ciśnienia na manometrze obliczyć zapas podtlenku. Krytyczny zakres ciśnienia oznaczony jest na manometrze na czerwono.
Przepływomierze (rotametry):
Przepływomierz jest przeźroczystą rurką, w środku której znajduje się pływak w kształcie kulki lub ołówka. Po otwarciu pokrętła ze źródłem gazu pływak unosi się swobodnie i wskazuje na wyskalowanej rurce jaka ilość gazu aktualnie wydostaje się do układu anestetycznego. W aparatach do znieczulenia znajdują się przepływomierze: tlenu, podtlenku azotu i powietrza. Wskazują określoną ilość przepływającego gazu w l / min., a każdy z nich jest odpowiednio wyskalowany. Obecnie w nowoczesnych aparatach występują przepływomierze elektroniczne.
Parowniki:
Parownik jest urządzeniem w którym dochodzi do zamiany anestetyku wziewnego z cieczy w formę lotną. Parownik jest częścią składową układu anestetycznego włączoną z reguły między przepływomierze, a częścią wdechową do pacjenta. Nośnikami gazowymi dla płynnych anestetyków są przeważnie mieszanina tlenu i podtlenku azotu, czysty tlen lub mieszanina tlenu z powietrzem.
Najczęściej stosuje się parowniki przepływowe, ale dla każdego anestetyku lotnego muszą być specjalnie dostosowane i kalibrowane. Po włączeniu odpowiedniego pokrętła w parowniku dopływ świeżych gazów jest kierowany do komory, w której znajduje się anestetyk w formie cieczy ze wskaźnikiem poziomu. Gazy spełniają rolę nośnika, porywają pary anestetyku i kierują się w stronę wylotu z komory parownika. Na wylocie z komory znajduje się stożek sterujący połączony z elementem termokurczliwym, który ogranicza przepływ strumienia gazów w zależności od panującej temperatury. Przy zamkniętym pokrętle (parownik wyłączony) świeże gazy: tlen, podtlenek azotu, powietrze przepływają przez przewód omijający, z pominięciem komory z anestetykiem.
Większość anestetyków wziewnych ma postać cieczy w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem równym atmosferycznemu. Dopiero w parowniku następuje odparowanie anestetyków lotnych tak, aby w określonym stężeniu wraz z gazami były doprowadzane do płuc pacjenta. Intensywność parowania zależna jest od temperatury otoczenia. Parowanie jest procesem energochłonnym. Poszczególne anestetyki lotne w temperaturze pokojowej mają różne ciśnienia parowania i różne wysycenie, stąd każdy anestetyk wziewny ma charakterystyczny dla niego parownik. Stężenie anestetyku określa się w procentach objętościowych. Stężenie anestetyku lotnego dostarczanego do pacjenta zależy od:
zmiany temperatury
przepływu gazów
zmiany składów gazów nośnych.
Worki oddechowe:
Worki oddechowe wchodzące w skład układu anestetycznego mają za zadanie kompensować zmieniające się zapotrzebowanie na gazy anestetyczne oraz służą do prowadzenia oddechu ręcznego. Przy zachowanym oddechu własnym pacjenta ruchy worka oddechowego świadczą o zachowanej drożności dróg oddechowych oraz wydolności oddechowej.
Rury:
Rury służą do transportu gazów anestetycznych. Aby opory oddechowe były jak najmniejsze rury powinny być krótkie i grube. Rury karbowane mają największy przekrój, nie zaginają się, ale zalegający częściowo gaz w przestrzeni karbowanej stanowi czynnościową przestrzeń martwą, którą trzeba uwzględnić przy nastawianiu parametrów respiratora. Największe znaczenie przy stwarzaniu oporów oddechowych, szczególnie u małych dzieci z zachowanym własnym oddechem, mają rurki intubacyjne, łączniki z ostrymi zagięciami oraz duża różnica w przekrojach przewodów .
Zastawki oddechowe:
Zastawki oddechowe w układzie anestetycznym kierują strumień gazów w określonym kierunku. Zastawki jednokierunkowe w układzie półotwartym nie pozwalają na oddech zwrotny.
Pochłaniacze CO2:
Pochłaniacze CO2 stosujemy w systemie półzamkniętym i zamkniętym w celu wyeliminowania CO2 z powietrza wydychanego i zapobieżenia hiperkapnii. Wydychany gaz wchodzi od dołu do pochłaniacza. Absorpcja CO2 następuje najpierw w miejscu wlotu gazów a potem stopniowo rozszerza się ku górze. Wiązanie CO2 odbywa się na drodze chemicznej przez wapno sodowane lub barowe. Jest to reakcja egzotermiczna, w której uwalniane jest ciepło. Maksymalna zdolność absorpcji CO2 wynosi 26l CO2 na 100g. wapna. Oznaki wyczerpania się wapna grożące hiperkapnią to:
pochłaniacz nie jest ciepły
wapno jest suche i twarde
wskaźnik barwny zmienia kolor z białego na fioletowy i różowy.
Zasady przechowywania wapna:
powinno być przechowywane w suchym pomieszczeniu w zamkniętym pojemniku
aby utrzymać określoną zawartość wody
unikać rzucania i wstrząsania pojemnikiem aby nie rozkruszyć granulek wapna
wapno z otwartego pojemnika powinno być zużyte jak najszybciej
Nawilżacze:
Gazy anestetyczne nie zawierają pary wodnej stąd ryzyko wysuszenia dróg oddechowych. Konieczne jest zastosowanie systemu nawilżania. Najczęściej używane nawilżacze powodują nebulizację wody zapewniając stopień nawilżania, który może być regulowany. Otrzymanie mgiełki przez ultradźwięki zostało wykorzystane w nebulizatorach nowej generacji.
„Sztuczne nosy" jednorazowego użytku nie tylko pozwalają na nawilżanie wdychanego powietrza, ale zmniejszają ryzyko infekcji. Różne ich rozmiary pozwalają na zminimalizowanie przestrzeni bezużytecznej co jest istotne w anestezji pediatrycznej.
Manometry ciśnienia:
Manometry ciśnienia wbudowane w aparat do znieczulenia wskazują ciśnienie wdechowe w czasie oddechu zastępczego prowadzonego ręcznie lub za pomocą respiratora. Oddech z przerywanym ciśnieniem dodatnim (IPPV-intermittent positive pres-sure ventilation) jest najczęściej stosowanym rodzajem oddechu kontrolowanego. Dla pacjentów bez patologii płucnej najczęściej stosowane jest ciśnienie wdechowe 10-20cm H2O. Manometry ciśnienia służą do oceny i bezpieczeństwa prawidłowo prowadzonej wentylacji zastępczej.
Układy anestetyczne
Znieczulenie wziewne układem półotwartym, półzamkniętym i zamkniętym musi być przeprowadzone z użyciem aparatu do znieczulenia. W układzie otwartym aparat nie jest konieczny.
Układ otwarty:
W układzie otwartym anestetyk wziewny paruje i jest wdychany razem z powietrzem atmosferycznym poprzez maskę. Prototypem takiego układu jest maska Schimmelbuscha. W chwili obecnej układ otwarty jest układem historycznym i w nowoczesnej anestezjologii nie jest stosowany.
Układ półotwarty:
Układ półotwarty najczęściej stosowany jest w anestezji pediatrycznej. Wdychany gaz i powietrze wydychane ściśle od siebie oddzielone, nie ma oddechu zwrotnego. W układzie półotwartym z zastawką jednokierunkową wydech odbywa się przez zastawkę.
Układ półzamknięty
W układzie półzamkniętym następuje częściowy oddech zwrotny wydychanego powietrza po eliminacji CO2 przez pochłaniacz, a nadmiar gazów wydostaje się przez zastawkę bezpieczeństwa.
W tym układzie utrzymana jest wilgotność gazów wdechowych, zmniejszona utrata ciepła, ale przepływ gazów jest większy niż wentylacja minutowa. W układzie zamkniętym może być przeprowadzone znieczulenie z małym przepływem gazów anestetycznych - technika low- flow, kiedy dopływ świeżych gazów wynosi 1 l/min, lub minimal-flow - dopływ świeżych gazów 0,5l/min.
Zalety tej techniki to:
niskie koszty
dobre nawilżanie i ogrzanie gazów anestetycznych
mała toksyczność gazów anestetycznych dla personelu
Problemy techniczne:
niedostateczna szczelność i straty gazów w skutek dyfuzji i absorbcji na elementach układu (wapno, rury)
niedokładność przepływomierzy przy tak minimalnych przepływach
niedokładność stężenia anestetyku wziewnego przy tak minimalnych przepływach
Konieczne jest monitorowanie wdechowego stężenia tlenu, wdechowe i wydechowe stężenie anestetyków wziewnych, kapnometrii i pulsoksymetrii. W układzie zamkniętym wydechowe powietrze po usunięciu CO2 przez pochłaniacz jest ponownie wdychane, a zastawka nadciśnieniowa jest zamknięta. Trzeba stale kontrolować stężenie tlenu w mieszaninie wdechowej pamiętając o zapotrzebowaniu metabolicznym tlenu - ok. 4 ml / kg. Trudne do sterowania jest utrzymanie stałego stężenia anestetyku wziewnego w mieszaninie oddechowej.
Zaletą tej techniki znieczulenia są niskie koszty, dobre nawilżanie i ogrzanie gazów, brak zanieczyszczenia gazami anestetycznymi sali operacyjnej. Układ półzamknięty i zamknięty są konstruowane w aparatach do znieczulenia jako układy okrężne.
W układzie okrężnym oddzielone są rury wdechowe od wydechowych. Zastawki wdechowe i wydechowe kierują strumień gazów we właściwym kierunku. Powietrze wydechowe przepływa przez pochłaniacz CO2. Nadmiar gazów odprowadzany jest przez zastawkę nadciśnieniowa. Układ wyposażony jest w worek oddechowy. Parownik umieszczony jest poza układem okrężnym.
Nowoczesne aparaty do znieczuleń wyposażone są w respiratory umożliwiające prowadzenie oddechu kontrolowanego szczególnie przy długich zabiegach.
W zależności od mechanizmu zmiany wdechu na wydech respiratory dzielimy na:
- objętościowozmienne
- ciśnieniowozmienne
- czasowozmienne
Nowoczesny respirator w aparacie do znieczulenia powinien mieć przepływomierze tlenu, N2O i powietrza, nawilżanie, ogrzewanie gazów, łatwe i bezpieczne przejście z wentylacji mechanicznej na wentylację ręczną a przede wszystkim system monitorowania stężenia tlenu w mieszaninie oddechowej, oraz alarmy ciśnienia wdechowego, objętości oddechowej, mechanizm odcinania podaży podtlenku azotu przy spadku przepływu tlenu, alarm rozłączeniowy, bypass tlenu.
W celu zapewnienia bezpieczeństwa znieczulenia pacjenta i uniknięcia powikłań podczas znieczulenia przed przystąpieniem do zabiegu konieczne jest przygotowanie, sprawdzenie sprzętu anestezjologicznego, aparatury, leków. Przygotowanie stanowiska do znieczulenia wymaga standardowego wyposażenia nie tylko do znieczulenia ogólnego, ale również do znieczulenia przewodowego.
Sprzęt przed znieczuleniem powinien być zawsze dokładnie sprawdzony:
1. Źródła gazów: przy centralnym zaopatrzeniu w gazy sprawdź czy są prawidłowo podłączone do aparatury, a przy butlach jakie jest ciśnienie gazów
2. Aparat do znieczulenia:
-czy podłączony prawidłowo ze źródłem gazów
-czy układ jest szczelny
-czy przepływomierze dają przepływ gazów
-czy parownik zawiera prawidłową ilość anestetyku
-czy pochłaniacz dwutlenku węgla jest prawidłowo wypełniony i kiedy było zmieniane wapno
-czy działa ssanie i obwód szybkiego przepływu tlenu
3. Czy wózek anestetyczny wyposażony jest w narzędzia i leki potrzebne do znieczulenia
4. Czy strzykawki z rozpuszczonymi lekami są podpisane i zaznaczone rozcieńczenie leku
5. Czy działa monitor EKG, pulsoksymetr.
1