Autor: Vanja Vujinović - Hitna medicinska pomoć Subotica
Neka razmatranja savremenog pristupa monitoringu funkcije disanja
Disanje predstavlja visoko
integrisani proces koji uključuje kompleksne signalne mehanizme u mozgu,
moždanom stablu, kičmenoj moždini, kranijalnim i spinalnim nervima, uz
koordinisano funkcionisanje dijafragme, interkostalnih mišića, larinksa,
farinksa, pluća i kardiovaskularnog sistema. Može se opisati i kao spontani,
ritmički mehanički proces , mi najčešće o ovom procesu uopšte i ne razmišljamo.
Grčenjem i opuštanjem
mišića u toku disanja
nastaje kretanje gasova iz spoljne
sredine u pluća i obratno. Normalan
broj disajnih ciklusa je 12 udisaja u minuti, a zapremina udahnutog vazduha pri
jednom udahu je oko 500 ml, što bi bilo prosečno je oko 6 litara u minuti.
Vazduh koji
sadrži kiseonik, iz spoljne sredine mehaničkim procesom disanja ulazi u alveole
pluća. Iz udahnutog vazduha u alveolama, kiseonik difuzijom prelazi u krvotok.
U isto vreme, ugljen dioksid difuzijom iz venske krvi prelazi u alveole odakle
sa izdahnutim vazduhom napušta pluća. Krajnji cilj regulacije disanja je
održavanje povoljnih koncentracija kiseonika, ugljen-dioksida i vodonikovih (H+) jona u telesnim tečnostima. Povećanje C02 ili H+ jona utiče na respiraciju, tako što
nadražuje centar za disanje i dovodi do uklanjanja viška gasova ubrzanjem
disanja. Regulacija ugljen-dioksida se vrši mehanizmom povratne sprege, tako da
u toku hipoksije ( stanja kada
u tkivima imamo manjak 02) izazvane pneumonijom
emfizemom i drugih plućnim bolestima, ovaj sistem može da
poveća alveolarnu ventilaciju-disanje 5-7 puta.
Primarna funkcija disanja je unos kiseonika. Kiseonik ulazi u telo putem
disajnog sistema, a zatim se u telu kroz cirkulatorni sistem dostavlja do svih
njegovih delova. Sve ćelije u telu za potrebe metabolizma hrane imaju potrebu
za kiseonikom.
Ugljen dioksid je jedan od nusproizvoda u metaboličkim procesima. Ugljen
dioksid se rastvara u plazmi krvi, koja ga zatim prenosi iz tkiva do pluća
odakle se on izbacuje iz tela.Kada ugljen dioksid uđe u kapilare, on reaguje sa
vodom, te nastaje ugljena kiselina. Već u sledećem trenutku
ova kiselina disocira na bikarbonatne jone i u ovom bezopasnom stanju se
prenosi do pluća.
Pa CO2 u
izdahnutom vazduhu je u korelaciji sa PaCO2 u arterijskoj krvi je i zavise od:
metabolizma
tkiva, sistemske cirkulacije i ventilacije.
Tokom
respiratornog ciklusa koncentracija CO2 u izdahnutom vazduhu može biti zabeležena i biti samo registrovano
prisustvo C02 ili grafički ili numericki prikazana.
Koncentracija CO2
u izdahnutom vazduhu korelira sa koncentracijom u arteriskim krvnim sudovima i ako višestruki faktori mogu uticati na ovaj odnos.Promene u koncentraciji CO2 u
toku respiratornog ciklusa možemo detektovati uz pomoć jednostavnih uređaja koji se mogu podeliti na one kvantitativne i kvalitativne
detektore.
Kvantitativni
detektori prikazuju jednostavno prisustvo CO2 u izdahnutom vazduhu. Predstavnik ove vrste detektora je
KOLORIMETRIJSKI DETEKTOR kod koga dolazi do promene boje od ljubičaste ( koncentracijaCO2 <4 mmHg ) , žuto-braon
(4-15 mmHg) do žute(>20 mmHg) u
prisustvu gasa CO2 dok vazduh u disajnom putu cirkuliše kroz lakmus papir. Umeću
se između ETT i ventilatora.
Kvalitativni
detektori su u širokoj upotrebi i to u kako u
prehospitalnim tako i u hospitalnim uslovima. Oni mere nivo izdahnutog
CO2 i daju detaljnije informacije.
Koriste se za proveru pravilno plasiranog
tubusa nakon endotrahealne intubacije, detektuju pojavu spontane cirkulacije u toku
mera resuscitacije,pomoć su pri proceni prognoze tokom sprovođenja mera CRP i
odluke o prekidu iste, koriste se za održavanje odgovarajuće koncentracije CO2
kod pacijenta sa povišenim intrakranijalnim pritiskom,procenjuju normalnu
funkciju pluća kao i odstupanja od nje, prikazuju različite opstruktivne i restriktivne poremećaje plućnog tkiva,kao i praćenje odgovora na terapiju kod
istih, koriste se kod izvođenaja proceduralne sedacije i analgezije, dragocena
je metoda za procenu ventilacije i registrovanje iznenadnih neželjenih događaja
u krugu disajnog puta.
Kvalitativna
detekcija može se dalje podeliti na
KAPNOMETRIJU I
KAPNOGRAFIJU.
Kapnometrijom prikazujemo koncentraciju (
maksimalna koncentracija CO2 Fi CO2) i pritisak u ekspirijumu na digitalnom ili
analognom indikatoru izraženu numeričkom vrednošću.
Kapnograf
koristi infracrvenu svetlost
da neprekidno meri količinu CO2 tokom svakog disajnog ciklusa, količinu
CO2 prisutnu tokom udisaja (FiCO2) , količinu CO2 prisutnu tokom i na kraju izdisaja (ETCO2), i brzinu
disanja. Mere se oni molekuli koji upijaju infracrvenu svetlost. Pošto je
apsorpcija jednaka koncentraciji
molekula koji je upija , koncentracija može da se odredi upoređivanjem njegove
apsorpcije sa standardnom.Kod bočno postavljenih uređaja uz pomoć kanile za uzorkovanje uzorkuje
delić vazduha sa okoline usno-nosnog
otvora i prenosi do jedinice kapnografa.
Brzina protoka uzorkovanja od 50 ml/min smanjuje nagomilavanje tečnosti i
sekreta i smanjuje rizik od stvaranja prepreka na putanji uzorka u vlažnim
okruženjima odeljenja za intenzivnu negu. Kada jednom vazduh uđe u CO2 senzor infracrveni izvor generiše samo određene talasne dužine
karakteristične za spektar apsorpcije CO2. Stoga nisu potrebne kompenzacije
kada su različite koncentracije N2O, O2, anestetika i vodene pare prisutne u
udahnutom i izdahnutom vazduhu. Infracrvena
svetlost se meri detektorima za infracrvenu svetlost. Mikroprocesor
u monitoru izračunava koncentraciju CO2 upoređivanjem signala iz oba detektora.
Uređaje koji su u upotrebi delimo u odnosu na osnovu njihove pozicije u krugu uređaja za
ventilaciju na GLAVNE I BOČNE.
Mainstream ( glavni)
se nalaze direktno unutar putanje protoka vazduha i najčešće koriste
infracrveni senzor stvarajući u realnom
vremenu grafičku krivulju krivulju kojom se prezentuje koncentracija CO2 u
disajnom krugu.Najčešće se koriste kod za praćenje stanja intubiranih
pacijenata. Nedostatak u upotrebi glavnih detektora leži upravo u činjenici da
se nalaze umetnuti u disajni kružni put i samim tim povećavaju udeo mrtvog
prostora
Sidesteam (bočni uređaji) često koriste cevi malog prečnika
koje vode jedan deo izdahnutog vazduha do detektora .Koriste se kod intubiranih i neintubiranih pacijenata, lagani su, mogu se integrisati u nazalne kanile
koje istovremeno kontinuirano uzorkuju CO2 i isporučuju male protoke O2 što je
naročito pogodno pri sprovođenju proceduralne sedacije i analgezije.Glavni
nedostatak bočnih detektora je to što imaju kašnjenje u prenosu signala zbog
udaljene pozicije senzora
. Kada je reč o ograničenjima u upotrebi ovih aparata
pominjemo činjenice da tečnost (povraćanje), penast sadržaj (edem
pluća),ispljuvak (pneumonije), vlaga mogu smanjiti senzitivnost detektora.
Grafički prikaz
kapnografske krivulje daje kontinuirane informacije i naziva se kapnografija. Kapnografijom osim što
možemo pratiti osnovni ventilacioni status pacijenta možemo uočiti promene i pratiti njihov razvoj tokom vremena što nam omogućava dijagnostičku komponentu
sa obzirom da su određena patološka stanja povezana sa karakterističnim
talasnim oblicima kapnografskih krivulja. I ako se kontinuirano prati nivo CO2 na ekranu se obično prikazuje samo
maksimalna koncentracija CO2 na kraju ekspirijuma ET CO2.Analizom kapnografske krivulje tokom vremena imamo bolji uvid . Svaka izmena u morfologiji kapnografske krivulje
sugeriše na određeno kliničko stanje pacijenta . Koristeći dopunsku dijagnostiku, analizu gasova iz arteriske krvi i samim poređenjem razlike u koncentraciji gasova u izdahnutom vazduhu i arterijskoj krvi dobićemo jasniju sliku o zdravstvenom stanju našeg pacijenta.
Kod pacijenata sa
fiziološkom kardiopulmonalnom funkcijom
postoji korelacija između alveolarnog CO2 i arterijskog CO2. Normalno je
ET CO2 za 2-5 mm Hg manji u alveolama od PaCO2
u krvi zbog dilucije gasova u fiziološki mrtvom prostoru.Stanja koja
remete odnos ventilacije i perfuzije kao što su embolija pluća , srčani zastoj,
hipovolemija, HOBP, bočni dekubitalni položaj mogu da povećaju ovaj gradijent .
Tumačenje
kapnografske krivulje:

Na kapnografskoj
krivulji uočavamo segmente, faze i
uglove.
Segment : INSPIRATORNI I EKSPIRATORNI .
Inspiratorni segment je na kapnografskoj krivulji označen
fazom 0.
Ekspiratorni segment se sastoji od 3 faze.
Faza 1 -2 Najčešće
prezentuje kraj inspirijuma, apneu ili diskonekciju ETT . Ova faza takođe predstavlja početak
ekspirijuma. To je trenutak kada do senzora na detektoru stiže vazduh iz anatomski
mrtvog prostora u kome nema C02 i zbog toga je na kapnografskoj krivulji ova faza
predstavljena ravnom linijom sa nultom koncentracijom C02.Elevacija u ovoj fazi na vrednost iznad
0 daje nam podatak o „rebreathing“ fenomenu
i povećanom mrtvom prostoru u disajnom krugu.
Faza 2-3 predstavljena
je strmom ushodnom putanjom ili brzi porast u koncentraciji CO2 i reprezentuje mešavinu
vazduha poreklom iz anatomski mrtvog prostora i alveolarnog vazduha.
Plato i kosina uspona faze II zavisi od odnosa V/Q , predominantno od načina pražnjenja alveola . Produženje u ovoj
fazi ukazuje nam na opstrukciju protoku vazduha ( HOBP,bronhospazam )ili curenje
vazduha van disajnog kruga.
Na prelasku između II i III faze nalazi
se alfa ugao. Normalno iznosi oko 100 do
110 stepeni. Sto je veci nagib prema fazi III alfa ugao se povecava.Primer je , kod
opstrukcije protoku vazduha u disajnim putevima raste nagib prema fazi III pa
samim tim se i alfa ugao povećava na vrednost koja je direktno proporcionalna
stepenu opstrukcije. Indirektno pokazuje odnos
ventilacije/perfuzije.
Faza 3-4 predstavljena je platoom. Senzor registruje uglavnom
vazduh poreklom iz alveola. Predstavljena je blagim nagibom na gore zbog
nejednakog pražnjenja alveola.Uranjanje u platou ukazuje na pojavu spontanog
respiratornog pokušaja tokom mehaničke ventilacije kod hipoksije , hiperkarbije , neadekvatne anestezije i sedacije. Plato i kosina faze III zavisi
predominantno od CARDIAC OUTPUT -a.
Dijametar disajnih puteva koji vode do alveola utiču na
ventilaciju , dok je perfuzija direktno uslovljena Cardiac outputom(volumenom
krvi koju srce ispumpa u minuti).
CARDIAC OUTPUT =
UV x
HR ( Fiziološki je 4-8 l u min u
zavisnosti od metaboličkih potreba
organizma).
Tačka 4 Predstavlja
nivo maksimalne koncentracije CO2 u izdahnutom vazduhu ( ET CO2) koji se
registruje svakim izdahom.Vrednost može biti povećana (HOBP, bronhospazam ili
fiziološki kod trudnoće). Normalna vrednost ET CO2 iznosi 30-40 mmHg , u
fiziološkim uslovima za 2-5 mmHg manje od vrednosti PaCO2 u arterijskoj krvi plućnih kapilara.
Na prelasku između
tačke IV i početka inspirijuma nalazi se beta ugao. Fizioloski iznosi 90
stepeni. Povećanje ovog ugla ukazuje na rebreathing fenomen.
POČETAK INSPIRIJUMA skoro vertikalni pad na kapnografskoj
krivulji.Ova faza predstavlja brz pad
koncentracije CO2 koji počinje sledećim inspirijumom i talasni oblik
kapnografske krivulje se vraća u osnovnu nultu poziciju.
Svaka promena u izgledu kapnografske krivulje upućuje na
promenu kliničkog stanja pacijenta.Na odeljenjima za zbrinjavanje urgentnih stanja kapnografija je dragocena kod intubiranih i neintubiranih pacijenata.
U stanjima u kojima nije bilo srčanog zastoja kapnografija ima 100 % senzitivnost.
Stanja u kojima nam je kapnografija dragocena stavka
neinvazivnog monitoringa :
1. proceduralne
sedacije i analgezije se ogleda u ranom detektovanju respiratorne depresije kao
najteže neželjene posledice dejstva sedativa i analgetika tokom hirurških intervencija.
Najblaži oblici sedacije uključuju anksiolizu, kada je pacijent svestan i sposoban da izvršava zadate.
U opštoj anesteziji , dubokoj
sedaciji u kojoj je pacijentu potrebna respiratorna podrška a ne retko i
hemodinamska potpora gde ordiniranje
sedativa i analgetika deluju na očuvanje KVS sistema može doći do ispoljenja neželjenih dejstava: hipotenzije,
gubitka zaštitnih refleksa disajnih puteva , hipoventilacije, respiratorne
depresije.Monitoringom CO2 omogućeno je
uočavanje hipoventilacije i povećana je bezbednost pacijenata u toku lekova koji se primenjuju u proceduralnoj
sedaciji i analgeziji.
2.
Koristi se za potvrdu položaja ET tubusa nakon
intubacije i praćenja pravilne pozicije
tubusa i dobre ventilacije tokom vremana
.Pravilno plasiran ETT u dušniku
proizvešće odgovarajući grafički prikaz porasta koncentracije CO2 u izdahnutom
vazduhu.Pri intubaciji jednjaka senzor neće registrovati CO2 i to nam sugeriše
da je tubus nepravilno postavljen.Hipofaringealna intubacija odnosno pozicioniranje ETT iznad glasnice
refklektovaće se krivuljom nedoslednog oblika na kapnogramu. Ukoliko tokom
transporta pacijenta dođe do dispozicije ETT kapnografska krivulja će nam to
signalizirati.Svaki put kada dođe do gubitka signala treba proveriti opremu ,
priključke .
3.
Kardiopulmonalna
resuscitacija, pratićemo kontinuirano tokom vremena efikasnost kompresija. U slučaju cardiac arresta kada nema
cirkulacije neće biti ni očitavanja C02
na detektoru kapnografa.Rano otpočinjanje mera CPR dovešće do pokretanja cirkulacije i
sledstveno tome do očitavanja koncentracije CO2 na senzoru detektora.Nivo CO2
koji se detektuje upravo je srazmeran efikasnosti kompresija i može pouzdano
dati podatak o zamoru spasioca. Važni činioci koji dovode do kompresija visokog
kvalieta su brzina , dubina i konstanta
odnosno nedostatak prekida u kompresijama.
4.
Prognoza
preživljavanja unesrećene osobe tokom
pružanja mera životne podrške. Registrovan nivo ET CO2 manji od 10 mm Hg
je jasna indicija za popravku načina
izvođenja visokokvalitetnih kompresija.
5.
Registrovanje
povratka spontane cirkulacije bez
prekida u kompresijama. Ukoliko dođe do uspostavljanja spontane cirkulacije
senzor će detektovati skok CO2 što je
prvi znak pojave ROSC-a. Na ovaj način redukuje se vreme prekida u vršenju
kvalitetnih kompresija radi provere znakova života.
6.
Završenak
mera CPR .Nakon CPR u trajanju od 20
minuta registrovani ET CO2 od 19 mmHg ili manji je prediktor smrti zbog
srčanog zastoja.
7.
Postoje
podaci koji svedoče o tome da se kapnografijom jasno mogu uočiti neispravnosti
u funkcionisanju ventila u sistemu za disanje u toku anestezije.Analizom
kapnografske krivulje tokom ekspirijuma I na osnovu posmatranja I praćenja
njenog oblika u inspirijumu dobijamo podatke o “ rebreathing” efektu koji se
dešava prilikom curenja ventila a na koji kapnograf možda neće ukazati
signalizacijom.