Принципи корекції загального стану: оксигенотерапія

Оксигенотерапія

Ефективна доставка кисню до тканин, яка має основне значення для пацієнта у стані загрози життю, можлива лише за умови одночасного функціонування трьох систем:

• дихальної системи (pO2)

• серцево-судинної системи (серцевий викид)

• крові (Hb).

pO2 і Hb визначають кількість кисню (вміст кисню) в крові. Серцевий викид визначає об’єм крові (і кисню), що доставляється клітинам. Таким чином, постачання кисню є добутком вмісту кисню в крові та серцевого викиду. Залежність між цими факторами представлений у наступному рівнянні (це також найважливіше рівняння, що визначає рівень доставки кисню):

доставка кисню = вміст кисню в крові × серцевий викид

доставка кисню = pO2 × Hb × серцевий викид

В умовах недостатності однієї з трьох вищевказаних систем доставка кисню зменшується. Ідеальним рішенням є усунення порушення, яке зменшує надходження кисню, напр., підвищення показника рО2 у пацієнта в стані гіпоксемії, однак цього не завжди вдається досягти. У такому випадку слід знайти інші механізми компенсації, які можуть бути замінним рішенням. Розуміння залежності між цими трьома системами, що визначають постачання кисню, дозволяє використовувати відповідні механізми компенсації, які відновлюють належний транспорт кисню в умовах недостатності обговорюваних систем.

Фізіологія — вміст кисню в крові

Кисень виступає у крові у двох формах:

• розчинений у плазмі: в незначній кількості

• зв’язаний з гемоглобіном: більша частина кисню в крові.

Об’єм кисню, що міститься в цих двох формах, залежить від pO2 (у різний спосіб). Можна розрахувати об’єм кисню (у мілілітрах O2 на 100 мл крові), що міститься в крові в обох формах.

Розчинений кисень: лінійна залежність від pO2.

розчинений кисень = pO2 (мм рт.ст.) × 0,003 мл

Кисень, пов’язаний з Hb: залежить від pO2 і визначається ступенем насичення гемоглобіну киснем. Крива дисоціації HbO2 показана на рис. 1.

зв'язаний кисень у Hb = Hb × 1,34 × сатурація крові

Визначення сатурації крові: 1 г Hb може перенести максимум 1,34 мл кисню. Для кожного значення pO2 виміряно кількість кисню, який переноситься Hb (1 г Hb × мілілітри кисню), і порівнювано з максимальним об’ємом, який може переносити Hb (1,34 мл). Цей результат називається насиченням крові киснем (сатурацією).

Приклад: коли pO2 становить 40 мм рт. ст., 1 г Hb переносить 0,99 мл кисню. Отже, сатурація крові становить 0,99 мл/1,34 мл = 0,74 = 74%. Це означає, що при рО2, що дорівнює 40 мм рт. ст., кожен грам Hb несе 74% кількості кисню, який може максимально переносити, і в середньому 74% кількості кисню, коли рО2 становить 100 мм рт. ст. (сатурація киснем тоді становить 98%).

Розрахунок кількості кисню, зв’язаного з Hb на основі сатурації: для заданого значення pO2 зчитується відповідну сатурацію киснем і це значення використовується для обчислення об’єму кисню, зв’язаного з Hb (див. рис. 1).

Приклад: при рО2 40 мм рт. ст. сатурація становить 74%. Об’єм кисню, який переноситься 1 г гемоглобіну = (1 г Hb) × (1,34 мл/г) × (0,74) = 0,99 мл кисню.

Вміст кисню в крові (киснева ємність крові):

вміст кисню = розчинений кисень + кисень, зв’язаний з Hb

Рисунок 1. Крива дисоціації оксигемоглобіну

Правильний вміст кисню

Здорова дитина: Hb = 12,0 г, pO2 = 100 мм рт.ст., сатурація = 0,98.

Розрахунок кисню в крові:

розчинений кисень = (100 мм рт.ст.) × (0,003 мл / мм рт.ст.) = 0,30 мл + Hb O2 = (12 г Hb) × (1,34 мл / г) × (0,98) = 15,75 мл

вміст кисню в крові = 16,05 мл

Більшість кисню, що знаходиться в крові, пов’язана з гемоглобіном (15,75 мл/16,05 мл = 98%); об'єм розчиненого кисню не є значним. Вміст кисню в крові дитини еквівалентний 12 г Hb, насиченого киснем. Вміст кисню в крові здорової дитини зазвичай відповідає 10–12 г Hb, насиченого киснем (зазвичай Hb 10–12 г, pO2 100 мм рт. ст., насичення киснем 0,98).

За допомогою пульсоксиметра вимірюється сатурація крові (ступінь насичення Hb киснем, а не абсолютне значення). Множення значення сатурації на вміст Hb дає приблизну кількість грамів Hb, насиченого киснем, і, таким чином, вміст кисню в крові. У цьому найбільша цінність пульсоксиметрії.

Початкове лікування полягатиме у забезпеченні та підтримці прохідності дихальних шляхів та проведенні кисневої терапії. Кисневу терапію можна проводити як пасивним, так і активним способом. У разі дихальної недостатності кисень слід вводити у високих концентраціях і не боятися його токсичного впливу на інші системи та органи.

Пасивна оксигенотерапія

Цей вид оксигенотерапії використовується у дітей з компенсованим станом.

Пасивну оксигенотерапію можна проводити кількома методами.

Потік кисню біля обличчя дитини

Метод малоінвазивний і добре переноситься дітьми. Він полягає в тому, що батьки або особи, які надають допомогу, «дують» киснем, що надходить з катетера, в ділянку обличчя дитини. Цей метод не забезпечує високу концентрацію кисню і може застосовуватися лише при легкій недостатності кровообігу.

Носові канюлі

Цей пристрій доступний у різних розмірах. Концентрація доставленого кисню залежить головним чином від потоку кисню та опору в носових проходах. Цей потік потрібно встановити на рівні 3–4 л/хв. Більші потоки подразнюють і можуть декомпенсувати стан дитини. FiO2, досягнутий з застосуванням цього методу, зазвичай не перевищує 40–60%.

Проста киснева маска

Маска без резервуара здатна забезпечити FiO2 на рівні приблизно 60–65%. Слід пам’ятати, щоб потік кисню при використанні цього методу був не меншим за 5–6 л/хв. Встановлення нижчої швидкості потоку викликає виникнення зворотного дихання, що може погіршити дихальну недостатність.

Маска з резервуаром

Метод оксигенотерапії, рекомендований для застосування в ситуаціях, що загрожують життю. Крім резервуара, ця маска оснащена односторонніми клапанами, які запобігають потраплянню атмосферного повітря всередину маски, завдяки чому дитина дихає чистим киснем з резервуара. Це дає змогу отримати концентрацію кисню на рівні 95–100 % у разі правильно підібраної маски до обличчя дитини. Потік кисню повинен бути настільки великим, щоб запобігти западанню резервуара.

Активна киснева терапія

Метод використовується при розвиненій дихальній недостатності, у дітей в декомпенсованому стані. Полягає в респіраторній підтримці або застосуванні замісної вентиляції у дитини з використанням саморозширювального мішка (типу Амбу) з відповідним типом маски для обличчя.

Вентиляція за допомогою саморозширювального мішка (типу Амбу) є першим етапом у лікуванні декомпенсованої дихальної недостатності, і її необхідно здійснювати доти, доки дитина цього потребує, якщо інші методи вентиляції, наприклад апарат ШВЛ, неможливо застосувати.

Саморозширювальний мішок (типу Амбу)

Це простий і, в більшості випадків, при використанні відповідної техніки, також ефективний пристрій, що дозволяє здійснити замінну вентиляцію. Принцип роботи саморозширювального мішка (типу Амбу)  простий. При його стисканні повітря направляється через односторонній клапан до легенів пацієнта. Після припинення стискання мішка, він, завдяки своїй структурі, повертається до первинної форми. Додатково до саморозширювального мішка (типу Амбу), можна приєднати кисень і резервуар, що збагачує тим самим повітря для дихання. Після використання мішка без кисню і без резервуара пацієнт отримує 21% кисню, якщо ми додатково додамо кисень в мішок, пацієнт отримає близько 50–60% кисню, а додавання кисню і резервуара призводить до підвищення концентрації до 95–100%.

Саморозширювальні мішки (типу Амбу) доступні в 3 розмірах:

• 250 мл

• 500 мл

• 1500–2000 мл.

Крім того, мішки також оснащені запобіжним клапаном, який регулює тиск на вдиху. Це рішення має на меті захист легень пацієнта від надмірного тиску. Ці клапани зазвичай встановлюють на значення 30–40 см H2O.

Лицеві маски

Педіатричні лицеві маски доступні у кількох розмірах. Вони можуть бути круглої або анатомічної форми. Круглі маски використовуються у немовлят і малих дітей. Анатомічні маски — у дітей старшого віку. Лицеві маски виготовлені з м’якого силікону, вони прозорі, щоб можна було спостерігати зміну кольору шкіри або можливу появу блювання.

Лицева маска повинна бути підібрана так, аби закривати рот і ніс дитини, а одночасно не спричиняти тиску на очні яблука.

Техніка вентиляції за допомогою саморозширювального мішка (типу Амбу) та лицевої маски

Для ефективної вентиляції з використанням цього пристрою у першу чергу слід подбати про прохідність дихальних шляхів. Неінструментальне відновлення прохідності дихальних шляхів полягає у пошуку оптимального положення, при якому буде можлива вентиляція. На практиці це часто пов’язується зі зміною положення голови та шиї пацієнта. Нейтральне положення є найкращим для немовлят. У старших дітей віком більше 1-го року може бути корисним делікатне відгинання голови дитини дозаду. У будь-якому випадку слід додатково пам’ятати, щоб 2 або 3 пальцями обережно піднімати та притримувати нижню щелепу, однак зважаючи, щоб не стискати м’які тканини, що могло б спричинити обструкцію дихальних шляхів.

Лицева маска повинна прикладатись до обличчя за допомогою пальців, що формують букви C-E. Великий і вказівний пальці утворюють букву С, яка притискає маску до обличчя дитини, інші пальці утворюють букву Е, розташовані на гілці нижньої щелепи, і їх завдання — висунути нижню щелепу і утримувати дихальні шляхи прохідними.

Ефективна вентиляція буде проявлятися рухами грудної клітки, зміною кольору шкіри дитини, зміною частоти ритму серця, збільшенням ступеня оксигенації або поліпшенням стану свідомості.

21. Оксигенотерапія

Показання 

Гостра і хронічна дихальна недостатність. Показом при невідкладних станах є SpO2 (SaO2) <94 % (виняток: діагноз або підозра гіперкапнічної дихальної недостатності →нижче). Оксигенотерапія в домашніх умовах застосовується у хворих із хронічною дихальною недостатністю (яка найчастіше спричинена хронічним обструктивним захворюванням легень ХОЗЛ, рідше бронхоектатичною хворобою, ідіопатичним фіброзом легень або муковісцидозом); інколи також у хворих із хронічною серцевою недостатністю або онкологічними захворюваннями.

Протипоказання 

Наростаюча затримка CO2 у хворого із хронічною дихальною недостатністю (найчастіше внаслідок ХОЗЛ) не є протипоказом для проведення оксигенотерапії, при появі гіпоксемії, але повинна спонукати до зменшення вмісту кисню в дихальній суміші або до застосування механічної вентиляції легень.

Ускладнення

1. Побічна дія кисню — застосування кисню у високих концентраціях (>50 %, тобто FiO2 >0,5) пов’язується з токсичним впливом на тканини, який залежить від концентрації кисню та часу експозиції; розрізняють 4 симптомокомплекси: трахеобронхіт (запальні зміни із надмірною сухістю слизової оболонки та порушенням мукоциліарного кліренсу), абсорбційний ателектаз (під час дихання 100 % киснем відбувається вимивання азоту, який зокрема запобігає спаданню альвеол, в той час як кисень, що витісняє азот, швидко абсорбується), гостре пошкодження легень (неможливо віддиференціювати внаслідок патологічних змін, які змушують застосовувати кисень у високих концентраціях з лікувальною метою), бронхолегенева дисплазія (у новонароджених).

2. Наслідки дихання сухою і холодною сумішшю газів (особливо тривалого): висихання та виразкування слизової оболонки, порушення мукоциліарного кліренсу, затримка секрету і підвищення його в’язкості (що призводить до утворення вогнищ ателектазу), бронхоспазму, інфекції.

Забезпечення

1. Джерела кисню

1) лікарняні (джерела чистого кисню) — зріджений або газоподібний кисень (стиснений у балонах різного об'єму), подається пацієнту через централізовану систему подачі кисню або із портативних балонів;  

2) позалікарняні (при оксигенотерапії на дому): концентратори — збільшують концентрацію кисню, отриманого з оточуючого повітря (до 85–95 %) і безперервно доставляють його хворому; рідше використовується (при оксигенотерапії на дому) газоподібний кисень у балонах або зріджений кисень у балонах.

2. Флоуметр із можливістю регуляції — під'єднаний до гнізда централізованої системи подачі кисню, балона або концентратора, дозволяє отримати бажану фракцію кисню в дихальній суміші.

3. Маски та кисневі катетери

1) стандартний назальний катетер (носові канюлі →рис. 24.21-1); розміщений в обох ніздрях — використовується найчастіше; потік кисню 1 л/хв забезпечує концентрацію кисню в дихальній суміші 24 %, а збільшення потоку на кожен наступний 1 л/хв (у межах 2–8 л/хв) підвищує цю концентрацію на чергові 4 %; інколи (переважно під час бронхоскопії) використовується катетер, введений у один носовий хід;

Рисунок 1. Носові канюлі

2) маски прості (звичайні; рис. 24.21-2) — забезпечують концентрацію кисню в дихальній суміші 40–60 % при потоці 5–8 л/хв (5–6 л/хв — 40 %, 6–7 л/хв — 50 %, 7–8 л/хв — 60 %). Не використовуйте потік <5 л/хв з огляду на ризик повторного вдихання видихуваного CO2, а також наростаючого опору під час вдиху;

Рисунок 2. Проста маска

3) маски із насадками (клапанами) Вентурі (Venturi) (рис. 24.21-3) — подача чистого (100 %) кисню із відповідною швидкістю потоку (за інструкцією виробника) дозволяють отримати чітко встановлену концентрацію цього газу (24 %, 25 %, 28 %, 35 %, 40 %, 50 % i 60 %) в дихальній суміші — рекомендується у хворих на ХОЗЛ та інших пацієнтів із загрозою гіперкапнії →нижче. Якщо частота дихання >30/хв, збільшуйте потік кисню на 50 % вище, ніж встановлено інструкцією виробника;

Рисунок 3. Маска із клапаном Вентурі — змінним ( A) та регульованим ( Б)

4) маски із частково зворотнім потоком (із резервуарним мішком без клапану, що робить неможливим змішування повітря із чистим киснем) — висока концентрація кисню (7 л/хв — 70 %, 8 л/хв — 80 %, 9–15 л/хв — 90–95 %);

5) маски без зворотнього потоку (рис. 24.21-4) — із резервуарним мішком та клапаном, що робить неможливим змішування повітря із чистим киснем; дозволяє отримати високу концентрацію кисню (так, як маски із частково зворотнім потоком);

Рисунок 4. Маска без зворотного потоку

6) мішок Амбу (мішок, що самостійно розправляється з лицевою маскою) — зазвичай використовуються для допоміжної ручної вентиляції та механічної вентиляції, може обладнуватись клапаном та резервуарним мішком, що забезпечують високу концентрацію кисню (так, як маски із частково зворотнім потоком) при високому потоці кисню (і заповнення мішка Амбу [а також резервуарного, якщо входить у склад набору]);

7) носові канюлі з високим рівнем газового потоку (до 60 л/хв — високопоточна назальна оксигенотерапія) — їх застосування дозволяє отримати концентрацію кисню близьку до 100 % у дихальній суміші (якщо подається чистий кисень), призводить до створення невеликого позитивного (вищого за атмосферний) тиску у верхніх дихальних шляхах і може сприяти видаленню CO2 з дихальних шляхів. Вимагає наявності спеціального пристрою, однак краще переноситься пацієнтами, аніж застосування маски. Він може бути використаний у хворих з дихальною недостатністю (без гіперкапнії, якщо кисень подають в високих концентраціях), а також при післяопераційному догляді та під час бронхоскопії. У хворих з гострою гіпоксемічною дихальною недостатністю (без гіперкапнії) може знизити ризик смерті у порівнянні з оксигенотерапією із використанням нереверсивної маски та неінвазивною механічною вентиляцією легень. Застосування після закінчення проведення інвазивної механічної вентиляції легень — може знизити ризик повторної інтубації (у хворих з низьким ризиком повторної інтубації; якщо такі ризики є високими, ефект є порівняльним з неінвазивною механічною вентиляцією).

4. З’єднувальні трубки (продовжувачі) — у випадку стаціонарних концентраторів в домашніх умовах допустима довжина до 12 м.

5. Обладнання для зволоження та підігріву дихальних газів — корисне при диханні сумішшю із високим вмістом кисню через маску; найбільш ефективними є активні системи зволоження. Відсутність належної гігієни під час зволоження може стати причиною інфікування дихальних шляхів. Не використовуйте обладнання, у якому кисень зволожується при проходженні через шар рідини з канюлі, розміщеної на дні ємності з рідиною (ефективність не доведена, ризик інфекції).

6. Гіпербарична оксигенація (ГБО) — виконується у пацієнтів, які дихають самостійно або знаходяться на ШВЛ чистим (100 %) киснем у гіпербаричній камері (барокамері), у якій тиск складає 2–3 атм. Основні покази:

1) декомпресійна хвороба або повітряна емболія артерій

2) отруєння чадним газом (з HbCO >40 %, втратою свідомості, а у вагітних жінок: з HbCO >20 % або ознаками загрози плоду) — дані про ефективність суперечливі, використання є контроверсійним.

Протипоказання:

1) абсолютні — не лікований пневмоторакс

2) відносні — бульозна емфізема, ХОЗЛ (тяжка стадія), інфекції верхніх дихальних шляхів або приносових пазух, недавні травма вуха або хірургічне втручання на середньому вусі, гарячка, клаустрофобія.

Техніка

Не використовуйте кисень біля відкритого джерела вогню.

1. Гостра дихальна недостатність

1) прагніть отримати показники SpO2 94–98 % у всіх хворих, за винятком осіб із діагностованою або підозрюваною гіперкапнічною дихальною недостатністю (найчастіше хворі із ХОЗЛ, рідше із муковісцидозом, бронхоектатичною хворобою, кіфосколіозом чи нервово-м’язовими хворобами або зі значним ожирінням), у яких цільове значення SpO2 становить 88–92 %;

2) проводьте моніторинг результатів оксигенотерапії — пульсоксиметрія →розд. 25.3, інколи капнометрія, газометрія крові →табл. 19.2-1 i розд. 24.5.3.

Часто обов’язковим є подавання кисню у високій концентрації (>50 % = FiO2 >0,50). З огляду на токсичність, кисень у високій концентрації, зазвичай використовується коротко (від кількох годин до кількох днів), а відсутність покращення клінічного стану часто є показом до механічної вентиляції легень.

2. Загострення хронічної дихальної недостатності

1) з огляду на можливість гіпоксемічної активації дихального центру внаслідок гіперкапнії. (особливо у хворих на ХОЗЛ, бронхоектатичну хворобу та [рідше] муковісцидоз; інші рідкі причини →вище), не використовуйте високих концентрацій кисню у дихальній суміші в пацієнта із задишкою, поки (швидко) не отримаєте інформації про захворювання легень пацієнта;  

2) перед початком лікування киснем проведіть газометрію артеріальної крові (або артеріалізованої);

Рисунок 5.