Виды дыхательных контуров наркозно-дыхательных аппаратов: классификация, особенности, преимущества и недостатки

Наркозно-дыхательная аппаратура (НДА) — это многофункциональное медицинское устройство, основная функция которого заключается в подаче кислорода и газонаркотической смеси во время ингаляционного наркоза (ИН) или ИВЛ. Для подключения больного к наркозно-дыхательным аппаратам необходимо приспособление, обеспечивающее связь «пациент-аппарат» — дыхательный контур. Он осуществляет подачу газа к пациенту, соединяя аппарат с дыхательными путями, и элиминирует углекислоту (при помощи натронной извести или высокого газотока). Эти медицинские изделия являются расходным материалом. Одни разновидности дыхательных контуров наркозных аппаратов однократного использования, другие подлежат стерилизации. Однако и те, и другие имеют ограниченный срок службы, поэтому их запасы в стационаре следует регулярно пополнять.

Классификация

Исходя из функциональности среди дыхательных контуров наркозно-дыхательных аппаратов можно выделить открытые, закрытые, полуоткрытые, полузакрытые. Однако этих понятий недостаточно, чтобы должным образом классифицировать эти приспособления для наркозно-дыхательных аппаратов. Более приемлемым представляется деление на дыхательные контуры с реверсией и без нее.

Принципы функционирования и краткая характеристика

Нереверсивные контуры:

• Открытые. Пациент делает вдох атмосферного воздуха через маску и выдыхает в атмосферу. Точно измерить количество ингалляционных анестетиков на вдохе невозможно, так как из-за отсутствия газового резервуара происходит бесконтрольная подача в контур атмосферного воздуха.

Недостатки данной системы (недостаточная оксигенация, загрязнение воздуха в операционной, невозможность точного дозирования средств для ИН) превалируют над ее достоинствами (простота, минимальное сопротивление дыханию, отсутствие мертвого пространства). Поэтому открытый контур используют крайне редко, в основном для ИН в условиях экстремальной медицины, и только при способности пациента дышать самостоятельно.

• Полуоткрытые. В фазу вдоха к больному через контур подается свежий газ, отработанная смесь на выдохе выходит в атмосферу. Газоток свежей смеси больше минутного объема дыхания (МОД) или одинаков с ним. Так как реверсия отсутствует, адсорбер не нужен.

Плюсы системы: точное дозирование анестетика, возможность проведения ИВЛ. Минусы: чрезмерная потеря влаги и температуры, неэкономичный расход анестетиков для ИН, относительно большое мертвое пространство, загрязнение воздуха в операционной. С технической стороны среди нереверсивных контуров выделяют клапанные и бесклапанные. В первом случае регулировка циркуляции газовой смеси осуществляется однонаправленным клапаном: по нему в атмосферу элиминируется выдыхаемая смесь. В фазе вдоха к больному поступает свежий газ, а возврат отработанного газа обратно в систему исключается. Поэтому клапанные нереверсивные контуры не могут использоваться в качестве полузакрытых или закрытых. Во втором случае отработанная смесь заменяется свежим газом, подающимся из дыхательной системы, так как линия вдоха служит также линией выдоха. В процессе выдоха резко увеличивается давление в контуре, после чего открывается клапан выдоха, сквозь который элиминируется в атмосферу отработанный газ. При недостаточном потоке свежей смеси часть отработанного газа будет рециркулировать к больному. Так как адсорбер в бесклапанных контурах не предусмотрен, увеличение процента возвращаемой выдыхаемой смеси приводит к повышению концентрации CO₂ на вдохе. Поэтому разработана оптимальная величина газотока, благодаря которой предотвращается возврат отработанного газа.  

Бесклапанные нереверсивные контуры работают как полуоткрытые, полузакрытые и открытые, но никогда в качестве закрытых.

Реверсивные контуры:

• Полузакрытые. Пациент делает вдох из аппарата, часть отработанной смеси реверсируется в НДА, часть элиминируется в атмосферу по клапанам. Чем ниже поток свежего газа, тем выше доля рециркулирующей смеси. Газоток свежей смеси больше скорости поглощения газов организмом, но меньше МОД. Необходимое условие функционирования — наличие адсорбера.

Плюсы: экономичный расход газонаркотической смеси, меньшее загрязнение воздуха операционной. Минусы: проблема дезинфекции НДА, нестабильность работы адсорбера приводит к гиперкапнии, необходимость мониторинга вдыхаемой и выдыхаемой концентрации средств для ИН.

• Закрытые. Вдох и выдох больной делает в НДА, поток свежей газовой смеси равен ее поглощению в организме. Отработанная смесь реверсируется в аппарат для нового дыхательного цикла, поэтому для осуществления анестезии по закрытому контуру требуются герметичность системы и наличие адсорбера.

Плюсы: минимальный расход средств для ИН, чистый воздух в операционной, небольшая потеря влаги и тепла. Минусы: обязательный газовый мониторинг для обеспечения стабильной работы адсорбера и нормального состава смеси, необходимость стерилизации дыхательной системы, опасность гиперкапнии. Реверсивные контуры не могут использоваться в качестве открытых в связи с конструктивными особенностями, при которых исключено бесконтрольное попадание атмосферного воздуха в систему. К конструктивным вариантам реверсивных контуров относят циркуляционный и маятникообразный. В циркуляционном контуре газонаркотическая смесь по раздельным линиям выдоха и вдоха совершает круговые движения. Отработанная смесь частично элиминируется в атмосферу через клапан выдоха или предохранительный клапан. Степень выброса прямо пропорциональна притоку в систему свежего газа: чем он сильнее, тем больше стравливание смеси по клапанам. При закрытии всех клапанов отработанная смесь полностью рециркулируется и не выбрасывается в атмосферу. В маятниковом контуре выдыхаемая и вдыхаемая смесь попеременно движется по одной линии от НДА к больному и наоборот. Клапан выдоха при этом закрыт или слегка приоткрыт. Процесс поглощения CO₂ осуществляется не так результативно и сопряжен с определенными побочными действиями (повышение температуры вдыхаемого газа, ожоги лица крупицами химического поглотителя), поэтому маятниковый контур, в отличие от циркуляционного, применяется редко (обычно в педиатрической анестезиологии).

Достоинства и недостатки

Плюсы и минусы различных видов контуров наркозного аппарата представлены в таблице.

Разновидность контура	Плюсы	Минусы
Нереверсивный	Упрощенный контроль за процессом подачи смеси Меньшая вероятность ошибки при расчете количества анестезирующих препаратов	Подаваемый газ может быть очень холодным и сухим Значительный расход наркоза Загрязненность операционной парами анестетиков.
Реверсивный	Значительное улучшение микроклимата в контуре Уменьшенные потери влаги и тепла из дыхательных путей в процессе анестезии Экономичный расход газонаркотической смеси Пары средств ИН гораздо меньше загрязняют операционную	При отсутствии средств мониторинга сложно рассчитать концентрацию анестетиков и кислорода Поломка клапанов или адсорбера приводит к неадекватному удалению CO2 и последующей гиперкапнии
Циркулярный	Постоянные концентрации на вдохе Все возраста со специальным детским вариантом Анестезия в низком потоке или закрытом контуре Экономичный расход анестетиков Снижение загрязнения атмосферы	Увеличение мертвого пространства Одноходовые клапаны могут залипать Медленное изменение вдыхаемой концентрации анестетика при низкопоточной анестезии
Маятниковый	Позволяет создать постоянное положительное давление в системе вентиляции	Вдыхаемый газ перегревается Ожоги лица частичками химического поглотителя

Тонкости работы НДА можно узнать из интервью практикующего анестезиолога-реаниматолога ММКЦ «Коммунарка» Ф.Л. Верединского. В видео подробно разбираются вопросы выбора конфигурации наркозно-дыхательных аппаратов, преимущества и недостатки режимов вентиляции, нюансы использования кислородных датчиков и т.д. Более подробная информация об устройстве и принципах работы дыхательных контуров, эксплуатации НДА, их технических характеристиках рассказывается на курсах "НДА Basic" от MedfordSchool. Благодаря тому, что материал видеоуроков изложен последовательно и доступно, обучение по наркозно-дыхательному оборудованию подойдет врачам, инженерам, специалистам по закупкам медоборудования. Курс включает три уровня: базовый, стандартный, полный.