Flüssigkeitsbeatmung der Lunge

Flüssiges Atmen, Flüssigkeitsbeatmung der Lunge - Atmung mit Hilfe einer guten sauerstofflösenden Flüssigkeit. Momentan gab es nur getrennte Experimente ähnlicher Technologien [1] [2].

Bei der Flüssigkeitsbeatmung wird die Lunge mit einer Flüssigkeit gefüllt, die mit gelöstem Sauerstoff gesättigt ist und in das Blut eindringt. Die am besten geeigneten Substanzen für diesen Zweck sind Perfluorkohlenstoffverbindungen, die Sauerstoff und Kohlendioxid leicht lösen, eine niedrige Oberflächenspannung haben, sehr inert sind und nicht im Körper metabolisiert werden.

Die partielle Flüssigkeitsbeatmung der Lunge befindet sich derzeit in klinischen Studien mit verschiedenen Atemwegserkrankungen, insbesondere bei Säuglingen [2] [3] [4] [5] [6]. Für die Flüssigkeitsbeatmung der Lunge wurden verschiedene Methoden entwickelt, einschließlich der Belüftung mit Dämpfen und Aerosolen von Perfluorcarbonen [7].

Die vollständige Flüssigkeitsbeatmung der Lungen ist eine vollständige Füllung der Lungenflüssigkeit. In den 1970er-1980er Jahren wurden in der UdSSR und den USA an Tieren Versuche zur vollständigen Flüssigkeitsbeatmung der Lunge durchgeführt. Zum Beispiel 1975 im Institut für Herz- und Gefäßchirurgie. Bakulev Professor F. F. Beloyartsev erste Land durchgeführten Arbeiten bei längerer extrapulmonalen Sauerstoffversorgung unter Verwendung von Fluorkohlenstoff-Oxygenatoren und Gasmedium in der Lunge Flüssigkeit Perfluorcarbon ersetzen [8] [9]. Diese Experimente sind jedoch noch nicht aus dieser Phase herausgekommen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die untersuchten Verbindungen, die für die Flüssigkeitsbeatmung der Lunge geeignet sind, eine Reihe von Nachteilen aufweisen, die ihre Anwendbarkeit erheblich einschränken. Insbesondere wurden keine Methoden gefunden, die lange verwendet werden könnten [2].

In der Kultur

Eine ähnliche Technologie wird in James Camerons Spielfilm "The Abyss" gezeigt, der sich mit dem Thema der Verwendung eines flüssigen Atemgeräts für einen extrem tiefen Unterwassertauchgang beschäftigt. Auch Technologie wurde in dem Roman von Den Brown "The Lost Symbol" erwähnt. Im Finale von Brian de Palmas Fantasyfilm "Mission to Mars" [10] ist der Held von Gary Sinise an Bord des Marsschiffs, das auch den Einsatz von Liquid-Breath-Technologie zeigt. Eine ähnliche Technologie wurde im Anime "Evangelion" gezeigt, wo Piloten Ev, für die Kommunikation mit ihnen, vollständig in LCL eingetaucht waren, die ihre Lungen füllten und Sauerstoff versorgten.

Kann eine Person Flüssigkeit einatmen?

Die wissenschaftliche Forschung hört nicht für einen Tag auf, der Fortschritt geht weiter und gibt der Menschheit immer neue Entdeckungen. Hunderte von Wissenschaftlern und ihren Assistenten arbeiten auf dem Gebiet der Erforschung von Lebewesen und der Synthese von ungewöhnlichen Substanzen. Ganze Abteilungen experimentieren, testen verschiedene Theorien und manchmal stoßen die Entdeckungen auf die Fantasie - denn was man nur träumen kann, kann Realität werden. Sie entwickeln Ideen und Fragen über das Einfrieren einer Person in einer Kryokamera mit anschließender Abtauung durch ein Jahrhundert oder über die Möglichkeit, eine Flüssigkeit für sie einzuatmen, ist nicht nur eine fantastische Handlung. Ihre harte Arbeit kann diese Phantasien in die Realität umsetzen.

Wissenschaftler beschäftigen sich seit langem mit der Frage: Kann eine Person Flüssigkeit aufatmen?

Braucht die Person einen flüssigen Atem?

Weder Kräfte, noch Zeit, noch Geld für solche Forschung werden verschont. Und eine dieser Fragen, die jahrzehntelang den aufgeklärtesten Geist erregt, ist folgender: Ist flüssiges Atmen für eine Person möglich? Können die Lungen Sauerstoff nicht aus der Luft, sondern aus einer speziellen Flüssigkeit aufnehmen? Für diejenigen, die das wirkliche Bedürfnis nach dieser Art von Atmung bezweifeln, können wir in mindestens 3 vielversprechende Richtungen führen, wo es einer Person einen guten Dienst erweisen wird. Wenn sie das natürlich realisieren können.

  • Die erste Richtung taucht in große Tiefen ein. Bekanntermaßen erfährt ein Taucher beim Tauchen eine Druckwirkung auf eine Wasserumgebung, die 800 Mal dichter ist als Luft. Und es erhöht sich um 1 Atmosphäre alle 10 Meter Tiefe. Ein solch starker Druckanstieg ist mit einem sehr unangenehmen Effekt verbunden - im Blut gelöste Gase beginnen in Form von Blasen zu kochen. Dieses Phänomen wird "Caisson-Krankheit" genannt, es betrifft oft diejenigen, die sich aktiv mit dem Tauchen beschäftigen. Auch wenn Tiefseeschwimmer das Risiko einer Sauerstoff- oder Stickstoffvergiftung haben, weil diese lebenswichtigen Gase unter solchen Bedingungen sehr giftig werden. Um dies irgendwie zu bekämpfen, werden entweder spezielle Atemmischungen oder harte Raumanzüge verwendet, die einen Druck von 1 Atmosphäre im Inneren aufrechterhalten. Aber wenn die Flüssigkeit Atmung möglich ist - es wäre die dritte einfachste Lösung für das Problem worden, weil die Flüssigkeit nicht ist sättigt den Körper mit Stickstoff und Edelgase und die Notwendigkeit für lange Dekompression unnötig zu atmen.
  • Die zweite Art zu verwenden ist Medizin. Anwendungen für die Atmung Flüssigkeiten könnte es das Leben von Frühgeborenen retten, weil ihre Bronchien unterentwickelt und eine Vorrichtung Ventilator sind, können sie leicht beschädigt werden. Wie in den Mutterleib Embryo Lunge bekannt sind, mit Flüssigkeit und die Zeit der Geburt gefüllt hatte Lungensurfactant angehäuft - eine Mischung aus Substanzen, die nicht Agglomerat während Luft atmenden Gewebe geben wird. Aber bei einer frühen Geburt erfordert das Atmen dem Baby zu viel Energie und dies kann zu einem tödlichen Ausgang führen.

Die Geschichte hat einen Präzedenzfall für die Anwendung der Methode der vollständigen Flüssigkeitsbeatmung der Lungen und stammt aus dem Jahr 1989. Angewandt hat T. Schaffer, der als Kinderarzt an der Temple University (USA) arbeitete, Frühgeborene vor dem Tod gerettet. Leider versagte der Versuch, drei kleine Patienten überlebten nicht, aber es sollte erwähnt werden, dass Todesfälle durch andere Ursachen verursacht wurden, und nicht durch die Methode, durch die Flüssigkeit selbst zu atmen.

Seitdem wagten sich die Lungen nicht mehr vollständig zu lüften, aber in den 1990er Jahren wurden Patienten mit schwerer Entzündung einer teilweisen Flüssigkeitsbeatmung unterzogen. In diesem Fall sind die Lungen nur teilweise gefüllt. Leider war die Wirksamkeit der Methode umstritten, da die konventionelle Luftventilation genauso gut funktionierte.

  • Anwendung in der Kosmonautik. Mit dem heutigen Stand der Technik erfährt der Kosmonaut beim Fliegen Überladungen von bis zu 10 g. Nach dieser Schwelle ist es unmöglich, nicht nur die Leistung, sondern auch das Bewusstsein zu erhalten. Ja, und die Belastung des Körpers verläuft ungleichmäßig, und an den Stützpunkten, die beim Eintauchen in die Flüssigkeit ausgeschlossen werden können, verteilt sich der Druck gleichmäßig auf alle Körperstellen. Dieses Prinzip basiert auf dem Design eines starren Raumanzugs Libelle, gefüllt mit Wasser und ermöglicht es Ihnen, die Grenze auf 15-20 g zu erhöhen, und auch wegen der Beschränkung der Dichte von menschlichen Geweben. Und um den Kosmonauten nicht nur in eine Flüssigkeit einzutauchen, sondern auch mit leichten zu füllen, ist es ihm möglich, extreme Überlastungen weit über die Marke von 20 g hinaus zu übertragen. Nicht unendlich, natürlich, aber die Schwelle wird sehr hoch sein, wenn eine Bedingung erfüllt ist - Flüssigkeit in den Lungen und um den Körper sollte in der Dichte zu Wasser gleich sein.

Der Ursprung und die Entwicklung der flüssigen Atmung

Die ersten Experimente stammen aus den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts. Der erste, der die aufkommende Technologie von Beatmungslabormäusen und Ratten erfuhr, die gezwungen wurden, nicht Luft zu atmen, sondern eine Salzlösung, die mit Sauerstoff bei einem Druck von 160 Atmosphären angereichert wurde. Und sie atmeten! Aber es gab ein Problem, das sie am Überleben in solch einer Umgebung für lange hinderte - die Flüssigkeit erlaubte die Entfernung von Kohlendioxid nicht.

Aber die Experimente hörten nicht auf. Als nächstes begann man an organischen Substanzen zu forschen, deren Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt wurden - die sogenannten Perfluorcarbone. Die Ergebnisse waren viel besser als die alten und primitiven Flüssigkeit, weil Perfluorcarbohydrat ist inert, nicht vom Körper absorbiert, löst perfekt Sauerstoff und Wasserstoff. Aber die Perfektion war weit weg und die Forschung in dieser Richtung ging weiter.

Jetzt ist die beste Leistung in diesem Bereich Perfluronon (der Handelsname ist "Liquivent"). Die Eigenschaften dieser Flüssigkeit sind auffällig:

  1. Alveolen werden besser enthüllt, wenn sie in die Lunge gelangen, verbessert sich dieser Flüssigkeits- und Gasaustausch.
  2. Diese Flüssigkeit kann 2 Mal mehr Sauerstoff transportieren als Luft.
  3. Niedriger Siedepunkt ermöglicht Ihnen, es durch Verdunstung aus den Lungen zu entfernen.

Aber unsere Lungen sind nicht für vollständig flüssige Atmung ausgelegt. Wenn Sie sie vollständig mit Perfluorobron füllen, benötigen Sie einen Membranoxygenator, ein Heizelement und eine Belüftung. Und vergiss nicht, dass diese Mischung 2 mal dicker ist als Wasser. Daher wird eine gemischte Ventilation verwendet, bei der die Lungen nur zu 40% mit Flüssigkeit gefüllt sind.

Aber warum können wir keine Flüssigkeit einatmen? Alles wegen Kohlendioxid, das in einem flüssigen Medium sehr schlecht entfernt wird. Eine 70 kg schwere Person sollte jede Minute 5 Liter einer Mischung durch sich selbst fahren, und dies ist in einem ruhigen Zustand. Obwohl unsere Lungen technisch in der Lage sind, Sauerstoff aus Flüssigkeiten zu extrahieren, sind sie für einen langen Prozess zu schwach. Sie können also nur auf zukünftige Forschung hoffen.

Wasser als Luft

Um endlich mit Stolz der Welt zu verkünden - "Jetzt kann eine Person unter Wasser atmen!" - entwickelten Wissenschaftler manchmal erstaunliche Geräte. So haben 1976 Biochemiker aus Amerika ein Wundergerät geschaffen, das Sauerstoff aus Wasser regenerieren und mit einem Taucher versorgen kann. Bei ausreichender Batteriekapazität könnte ein Taucher in nahezu unendlicher Tiefe atmen.

Und alles begann mit der Tatsache, dass Wissenschaftler auf der Grundlage der Tatsache begannen, dass Hämoglobin ebenso gut Luft aus Kiemen und aus der Lunge liefert. Sie verwendeten ihr eigenes venöses Blut, das mit Polyurethan gemischt war - es wurde in Wasser eingetaucht und diese Flüssigkeit absorbierte Sauerstoff, der reichlich in Wasser aufgelöst wurde. Weiter wurde das Blut durch spezielles Material ersetzt, und schließlich stellte sich das Gerät heraus, dass es wie gewöhnliche Kiemen irgendeines Fisches handelte. Das Schicksal der Erfindung ist das: Es wurde von einer bestimmten Firma erworben, die für diese $ 1 Million ausgegeben hat, und seitdem ist nichts über das Gerät gehört worden. Und natürlich ist er nicht auf den Markt gekommen.

Aber das ist nicht das Hauptziel der Wissenschaftler. Ihr Traum ist kein Atemgerät, sie wollen dem Menschen beibringen, Flüssigkeit zu atmen. Und Versuche, diesen Traum zu verwirklichen, sind bis jetzt nicht aufgegeben worden. So hat zum Beispiel eines der russischen Forschungsinstitute Tests für die flüssige Atmung bei einem Freiwilligen durchgeführt, der an einer angeborenen Pathologie leidet - dem Fehlen eines Kehlkopfes. Und das bedeutete, dass ihm einfach die Reaktion des Körpers auf die Flüssigkeit fehlte, in der der Tropfen des kleinsten Wassertropfens auf den Bronchien von einer Kompression des Rachenrings und Erstickung begleitet wird. Da dieser Muskel einfach nicht existierte, war das Experiment erfolgreich. Er wurde in eine leichte Flüssigkeit gegossen, die er während des Experiments mit den Bewegungen des Bauches vermischte, wonach er ruhig und sicher abgepumpt wurde. Charakteristisch ist, dass die Salzzusammensetzung der Flüssigkeit der Salzzusammensetzung des Blutes entspricht. Dies kann als Erfolg gewertet werden, und Wissenschaftler argumentieren, dass sie bald eine Methode des flüssigen Atmens finden werden, die für Menschen ohne Pathologien zugänglich ist.

Also Mythos oder Realität?

Trotz der Sturheit eines Mannes, der alle möglichen Lebensräume unter sich begruben will, verfügt die Natur selbst immer noch über das Leben. Leider, egal wie viel Zeit in die Forschung geflossen ist, wie viele Millionen nicht ausgegeben haben - aber es ist unwahrscheinlich, dass eine Person dazu bestimmt ist, sowohl unter Wasser als auch an Land zu atmen. Menschen und Meereslebewesen haben natürlich viel gemeinsam, aber die Unterschiede sind noch viel größer. Der Amphibienmensch hätte die Bedingungen des Ozeans nicht geschaffen, und wenn es ihm gelungen wäre, sich anzupassen, wäre der Weg zurück zum Land für ihn verschlossen gewesen. Und da Taucher mit Wassernäpfchen tauchen, möchten die Menschen in Wasser tauchen Anzüge Amphibien an den Strand gehen. Und so, um nicht zu sagen Enthusiasten, Wissenschaftler Urteil noch standhaft und enttäuschend - lange Menschenleben Aktivität unter Wasser nicht möglich ist, in dieser Hinsicht geht gegen Mutter Natur unvernünftig und alle Versuche, die Flüssigkeitsatmung sind zum Scheitern verurteilt.

Aber sei nicht entmutigt. Obwohl der Meeresboden niemals unser Zuhause sein wird, verfügen wir über alle Mechanismen des Körpers und der technischen Möglichkeiten, um ihn als häufige Gäste zu besuchen. Lohnt es sich also, traurig zu sein? Immerhin sind diese Umgebungen vom Menschen schon teilweise unterjocht, und jetzt liegt vor ihm der Abgrund des Weltraums.

Und obwohl wir mit Sicherheit sagen können, dass die Tiefen des Ozeans ein ausgezeichneter Arbeitsplatz für uns sein werden. Aber Beharrlichkeit kann zu einer sehr feinen Linie des echten Atmens unter Wasser führen, es ist nur notwendig, an der Lösung dieses Problems zu arbeiten. Und was wird die Antwort auf die Frage sein, ob die irdische Zivilisation zu einer Unterwasser-Zivilisation wird, hängt nur von der Person selbst ab.

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Pharma, Medizin, Biologie

Flüssiges Atmen

Flüssiges Atmen, Flüssigkeitsbeatmung der Lunge - Atmung mit einer Flüssigkeit, die Sauerstoff gut auflöst.

Flüssiger Atem bedeutet, die Lungen mit einer Flüssigkeit zu füllen, die mit gelöstem Sauerstoff gesättigt ist und in das Blut eindringt. Die am besten geeigneten Materialien für diesen Zweck sind Perfluorkohlenstoff betrachtet, sind gut Sauerstoff und Kohlendioxid gelöst ist nizkny Oberflächenspannung, chemische Inertheit und wird im Körper nicht metabolisiert.

Die partielle Flüssigkeitsbeatmung befindet sich derzeit in klinischen Studien mit verschiedenen Atemwegserkrankungen. Verschiedene Methoden der Flüssigkeitsbeatmung wurden entwickelt, einschließlich der Belüftung mit Dämpfen und Perfluorkohlenstoffaerosolen. Die vollständige Flüssigkeitsbeatmung der Lungen ist die vollständige Füllung der Lungen mit Flüssigkeit. In den 1970er und 1980er Jahren wurden in der UdSSR und in den USA Experimente mit voller flüssiger Lungenventilation bei Tieren durchgeführt, die jedoch noch nicht aus dieser Phase herausgekommen sind. Dies liegt daran, dass die untersuchten Verbindungen, die für die Fluidventilation geeignet sind, eine Reihe von Nachteilen aufweisen, die ihre Eignung signifikant einschränken.

Es wird angenommen, dass die Flüssigkeitsatmung bei Tiefseetauchen, Weltraumflügen, als eines der Mittel in der komplexen Therapie bestimmter Krankheiten verwendet werden kann.

Arnold Land, ein ehemaliger US-amerikanischer Chirurg in Herz- und Lungenfunktion spezialisiert, einen Tauchanzug patentierte, die Menschen erlauben würde, atmen „flüssige Luft.“ Etwas Ähnliches wurde in dem Film James Camerons „The Abyss“ und erwähnte in dem Buch von Dan Browns „The Lost Symbol“ gesehen.

Was ist flüssiges Atmen und warum wird diese Methode angewendet?

20. Dezember 2017 Stellvertretender Vorsitzender der Regierung der Russischen Föderation und Vorsitzender des Aufsichtsrats der Stiftung für Höhere Studien Dmitry Rogosin demonstriert Präsident von Serbien Alexander Vucic flüssiges Atmungsprojekt. Während des Experiments wurde ein Dackel in eine Flasche mit einer speziellen Flüssigkeit gegeben, die durch das Wasser atmete.

Das flüssige Atmen ist ein Thema, das seit Jahren nicht nur Gegenstand wissenschaftlicher Entwicklungen, sondern auch künstlerischer Arbeiten ist. Ein anschauliches Beispiel für die Realisierung einer solchen Idee im Kino kann der Film "Abyss" sein, in dem ein Mann in einem Raumanzug ruhig Rosenwasser einatmet. Grundlage ist jedoch immer noch die wissenschaftliche Methode, die sich auch in Russland aktiv entwickelt. Und die ersten Erfolge gibt es bereits.

Das Wesen der Methode

Flüssiges Atmen (Flüssigkeitsventilation der Lunge) atmet mit Hilfe einer Flüssigkeit, die Sauerstoff gut auflöst. Das Verfahren umfasst das Füllen mit leichten Flüssigkeiten, die mit Sauerstoff vorgesättigt sind und in das Blut eindringen. Zu diesem Zweck sind Perfluorcarbonverbindungen laut Wissenschaftlern am besten geeignet. Sie sind gut darin, Sauerstoff und Kohlendioxid zu lösen. Solche Verbindungen haben auch eine geringe Oberflächenspannung, sind sehr inert und sammeln sich nicht im Körper an. Im Moment ist die Technologie der vollständigen Füllung der Lungen noch nicht geschaffen, es wird in Form von den Experimenten, der teilweisen Flüssigkeitsbeatmung geübt.

Hintergrund

Versuche, in der UdSSR die Luft durch Wasser zu ersetzen, begannen in der UdSSR. Dann wurden ähnliche Versuche an Tieren durchgeführt. Aber bis jetzt sind Tests noch nicht aus dieser Phase gekommen: Tiere bleiben als Versuchstiere. Dies liegt an der Tatsache, dass existierende und sorgfältig untersuchte Verbindungen, die für das flüssige Atmen verwendet werden können, bestimmte Nachteile aufweisen, die ihre Anwendbarkeit einschränken. So können sie zum Beispiel für eine lange Zeit nicht verwendet werden. Eine Gruppe von Wissenschaftlern, die an der Entwicklung des Projekts beteiligt sind, berichtet jedoch oft über einige der Erfolge, die sie erzielen konnten.

Wer braucht es?

Flüssiges Atmen wird, wenn diese Methode perfektioniert wird, in verschiedenen Bereichen des menschlichen Lebens von Nutzen sein. Somit wird angenommen, dass sie mit dem Tauchen, zum Beispiel zu helfen, für Segler: mit können es Menschen aus dem Boot evakuiert werden, nicht aus Mangel an Sauerstoff im Sterben und Dekompressionskrankheit zu vermeiden, das heißt, um die Notwendigkeit für eine langsame Dekompression beseitigen...

Diese Art des Atmens ist sowohl bei Raumflügen als auch in der Medizin nützlich. Wenn das Projekt perfektioniert wird, wird die Methode helfen, Frühgeborene zu behandeln und Schäden an den unterentwickelten Bronchien auszuschließen. Auch die Flüssigkeitsatmung kann bei unzureichender Lungenarbeit bei Erwachsenen zu einer echten Methode werden.

Russischer Entwickler

Heute in Russland ist die Entwicklung eines solchen Atemsystems Arzt, Wissenschaftler und Schöpfer des gleichnamigen Apparates Andrei Filippenko. In seiner Arbeitsbiographie, über 20 wissenschaftliche Berichte und 30 Artikel in der russischen und ausländischen Presse. Mit dem Thema seines Projekts über das flüssige Atmen sprach er wiederholt auf verschiedenen Konferenzen, einschließlich der Welt. Philipenko interessierte sich für die Foundation for Advanced Studies, die einen Vertrag mit einem Wissenschaftler schloss und sein Projekt unterstützte. Das wissenschaftliche Forschungsinstitut für Medizin der Russischen Akademie der medizinischen Wissenschaften war an der Durchführung des Projekts beteiligt.

Volle Flüssigkeitsventilation

Es ist wahrscheinlich schon ein Klischee in Science-Fiction: ein Anzug oder Kapsel schnell etwas zähflüssige Substanz eintritt, und der Protagonist plötzlich für sich entdeckt, wie schnell es Luftreste aus der eigenen Lunge verliert, und seine Innenseiten sind mit ungewöhnlichen Flüssigkeit Schatten von der Lymphe Blut gefüllt. Am Ende er sogar Panik, aber macht ein paar Schlucke des instinktiven oder besser gesagt, seufzt und ist überrascht, - es diese exotische Mischung atmen kann, als ob er normale Luft atmet.

Und für was im Allgemeinen ist es notwendig, eine Flüssigkeit zu atmen, wenn die Person vollkommen Luft atmet?

Mit anderen Worten, wo könnte eine solche Atmung angewendet werden?

Es gibt drei vielversprechende Wege, diese Technologie zu nutzen: Medizin, Tauchen in große Tiefen und Astronautik.

Der Druck auf den Körper eines Tauchers wächst mit jeder zehn Meter für eine Atmosphäre. Aufgrund eines starken Druckabfalls kann eine Caisson-Krankheit beginnen, bei der die im Blut gelösten Gase zu sprudeln beginnen. Sauerstoff und narkotische Stickstoffvergiftung sind auch unter hohem Druck möglich. Bei all dem haben sie Probleme mit speziellen Atemmischungen, aber sie geben keine Garantien, sondern reduzieren nur die Wahrscheinlichkeit unangenehmer Folgen. Natürlich ist es möglich, Taucheranzüge zu verwenden, die den Druck auf den Körper und seine Kolbenatemmischung genau eine Atmosphäre halten, sondern wenden sie sich in großen, unhandlich, schwer zu bewegen, und auch sehr teuer.

Die Flüssigkeitsbeatmung könnte eine dritte Lösung für dieses Problem darstellen, während die Beweglichkeit der elastischen Overalls und die geringen Risiken von Anzügen erhalten bleiben. Die Atemflüssigkeit sättigt den Körper im Gegensatz zu teuren Beatmungsmischungen nicht mit Helium oder Stickstoff, so dass auch eine langsame Dekompression zur Vermeidung von Caissonerkrankungen nicht notwendig ist.

In der Medizin kann die Flüssigkeitsbeatmung bei der Behandlung von Frühgeborenen verwendet werden, um eine Schädigung der unterentwickelten Bronchien der Lunge durch Druck, Volumen und Konzentration von Sauerstoff in der Luft des Beatmungsgeräts zu vermeiden. Verschiedene Mischungen auszuwählen und zu testen, um das Überleben des Frühgeborenen sicherzustellen, begann bereits in den 90er Jahren. Es ist möglich, eine flüssige Mischung bei Vollbremsungen oder teilweise Unzulänglichkeiten der Atmung zu verwenden.

Der Weltraumflug ist mit großen Überbelastungen verbunden, und Flüssigkeiten verteilen den Druck gleichmäßig. Wenn eine Person in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, wird der Druck bei Überlastungen auf seinen ganzen Körper und nicht auf Betonstützen (Sitzlehnen, Sicherheitsgurte) ausgeübt. Dieses Prinzip wurde verwendet, um den Libelle-Überlastschutzanzug zu schaffen, bei dem es sich um einen mit Wasser gefüllten Hartanzug handelt, der es dem Piloten ermöglicht, Bewusstsein und Leistung auch bei Überladungen über 10 g beizubehalten.

Diese Methode ist durch den Unterschied in den Dichten der Gewebe des menschlichen Körpers und der zum Eintauchen verwendeten Flüssigkeit begrenzt, so dass die Grenze 15-20 g beträgt. Aber Sie können weiter gehen und die Lungen mit einer Flüssigkeit füllen, die dicht an Wasser liegt. Voll in der Flüssigkeit eingetaucht und ein atmungsaktive Flüssigkeit Astronaut wird relativ schwache Wirkung extrem hoher Beschleunigungen fühlen, da die Kräfte in der Flüssigkeit gleichmäßig in alle Richtungen verteilt, aber der Effekt wird noch durch Unterschiede in der Dichte der die Gewebe des Körpers sein. Das Limit wird immer noch bleiben, aber es wird hoch sein.

Die ersten Experimente zur Flüssigkeitsatmung wurden in den 1960er Jahren an Labormäusen und Ratten durchgeführt, die gezwungen waren, Salzlösung mit einem hohen Gehalt an gelöstem Sauerstoff zu inhalieren. Diese primitive Mischung erlaubte den Tieren, eine gewisse Zeit zu überleben, aber sie konnte Kohlendioxid nicht entfernen, so dass die Lungen von Tieren irreparabel geschädigt wurden.

Warum sind Wasser oder Wasser-Salz-Lösungen nicht zum Atmen geeignet?

Diese Flüssigkeiten lösen unter normalen Bedingungen nur schlecht Gase, hauptsächlich Sauerstoff und Kohlendioxid, die für den menschlichen Körper notwendig sind. Wenn Wasser oder Wasser-Salz-Lösungen in die Lungen gelangen, werden die Alveolen beschädigt und das als Tensid bezeichnete Tensid wird daraus ausgewaschen. Danach können die Alveolen nicht zusammenkleben und es gibt Schwierigkeiten, mit Luft wieder zu atmen.

Menschen, die an der Fähigkeit interessiert waren, Flüssigkeit zu atmen, suchten weiterhin nach solchen, die Sauerstoff und Kohlendioxid unter normalen Bedingungen gut auflösen würden. Und solch eine Flüssigkeit wurde gefunden. Es wurde in dem Experiment 1966 Leland Clark und Gollan, wenn es platziert wurde in Mäusen für mehrere Stunden (bis zu 20 Stunden), woraufhin die Maus gekreuzt sicher normale Luft und lebte lange Zeit danach verwendet. Solche Experimente wurden an Katzen nur im Anästhesiezustand durchgeführt.

Spätere Arbeiten begannen mit Perfluorcarbone, und ihre ersten Ergebnisse waren viel besser als die Ergebnisse von Experimenten mit Sole. Perfluorcarbone Sind organische Substanzen, in denen alle Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt sind.

Hier sind ihre Vorteile:

- Habe eine einzigartige Eigenschaft - absolute Trägheit und Stabilität;

- kann bis zu fünfzig Volumenprozent Sauerstoff und fast zweihundert Prozent Kohlendioxid absorbieren, das heißt, Sauerstoff wird dem Körper zugeführt, der ihn in der erforderlichen Menge benötigt;

- in irgendeinem Zustand (flüssig, fest oder gasförmig) nicht mit Metallen, noch mit Alkalien, noch mit Säuren, noch mit Metalloiden, also mit nichts, verbinden;

- nicht in Wasser auflösen;

- feuerfest und unschädlich für den menschlichen Körper.

Haben Sie Experimente zur Flüssigkeitsatmung mit Menschen durchgeführt?

Die ersten Experimente an Menschen begannen 1989 in Pennsylvania, Philadelphia. Sie waren Babys mit schweren Atmungsstörungen. Ihre physiologischen Werte verbesserten sich und blieben auch nach Beendigung der Flüssigkeitsbeatmung bestehen, später starben sie alle. Auch im Jahr 1996 wurden Experimente mit Frühgeborenen 24 bis 34 (durchschnittlich 28) Wochen der Schwangerschaft mit einem Durchschnitt von einem Kilogramm (von 640 bis 2000 Gramm) durchgeführt.

Es gibt eine Meinung, dass der Schauspieler in dem Film "Abyss", der 1989 veröffentlicht wurde, eine atembare Flüssigkeit atmete.

Natürlich ist dies ein besonderer Effekt.

In der Arbeit von Dan Brown befindet sich "The Lost Symbol" des Protagonisten in einer sensorischen Entzugskammer, die vollständig mit sauerstoffhaltigen Perfluorcarbonen gefüllt ist. Auch in diesem Buch wird über den Einsatz dieser Technik bei Verhören berichtet. Der Befragte wird in eine solche Kapsel gelegt, ohne dass er die Möglichkeit des Atmens kennt und für ihn wird eine Illusion des Ertrinkens erzeugt. Nach mehreren Zyklen der Ertrinkungsauferstehung ist eine Person in der Realität völlig verloren (dies wird auch durch halluzinogene Zusätze in der Flüssigkeit erleichtert) und irgendwelche Geheimnisse machen ihm nicht mehr die Wichtigkeit.

Und wie sind die Dinge in der Realität?

Die Atemflüssigkeit ist viskos und entfernt Kohlendioxid nur schlecht, daher ist eine Zwangsbeatmung erforderlich. Um Kohlendioxid von einer gewöhnlichen Person mit einem Gewicht von 70 kg zu entfernen, ist eine Strömung von 5 Litern pro Minute oder mehr erforderlich, was sehr stark auf die hohe Viskosität der Flüssigkeiten zurückzuführen ist. Bei physischen Lasten wird die Menge des erforderlichen Flusses nur zunehmen, und es ist unwahrscheinlich, dass eine Person in der Lage ist, 10 Liter Flüssigkeit pro Minute zu bewegen. Unsere Lungen sind einfach nicht zum Atmen von Flüssigkeit geschaffen und sie können solche Volumina selbst nicht pumpen.

die positiven Eigenschaften der Flüssigkeit unter Verwendung von für auch in der Luft- und Atempause, für immer ein Traum bleiben kann - Flüssigkeit in der Lunge für einen Anzug Überlastschutz muss die Dichte von Wasser, und Perflubron- (das perfekteste der Entscheidung im Moment) doppelt so härter.

Unsere Lungen sind technisch in der Lage zu „atmen“ einer gewissen sauerstoffreiche Mischung, aber leider können wir dies nur für ein paar Minuten tun, wie unsere Lungen nicht stark genug sind, um die Zirkulation von Atemgas längere Zeit zu gewährleisten. Die Situation könnte sich in Zukunft ändern, es bleibt nur die Hoffnung auf Forscher in diesem Bereich.

Volle Flüssigkeitsventilation

„Isolation Tank in den fünfziger Jahren erschienen und ist immer noch beliebt bei den Experimenten reichen esoterischen“ Floatation REST „, wie sie genannt wird, -. Dies ist eine einmalige Gelegenheit, ungeborenes Kind im Mutterleib besondere Art der Meditation zu fühlen, eine entspannende Behandlung zu schaffen. Gehirn durch alle Lasten ausgeschaltet - kein Licht, kein Ton, keine taktilen Empfindungen, auch die Schwerkraft ist nicht der Mensch im normalen Schwimmerkammer auf dem Rücken in einer gesättigten Salzlösung liegt, die perfekt hält. Der Körper ist flott, das Gesicht des Meditierenden ist immer über der Oberfläche und er atmet frei.

In den letzten Jahren hat die Technologie jedoch einen großen Sprung gemacht.

Vollständige Flüssigkeitsbeatmung (PLH).

Die neue Erfindung war so unverständlich, dass nur wenige daran glauben konnten.

Zum Atmen geeignete Flüssigkeit.

Flüssiges Atmen wurde 1966 Realität, als Leland Clark es schaffte, die Maus mehrere Stunden lang in flüssigen Sauerstoff enthaltenden Perfluorkohlenstoff zu tauchen und ihn sicher lebend zu extrahieren. Im Jahr 1989 fügte die Technologie der PZhV der Handlung des Films "Abyss" mehr Schärfe hinzu, obwohl nur wenige der Zuschauer ahnten, dass er auf dem Bildschirm eine echte wissenschaftliche Leistung sah.

PWV wurde aus den Versuchen der modernen Medizin geboren, um das Atmen von Frühgeborenen zu gewährleisten, indem sie in eine dem Mutterleib ähnliche Umgebung gebracht wurden. Für menschliche Lungen, die neun Monate lang mit intrauteriner Entwicklung mit Flüssigkeit gefüllt waren, stellte sich diese Umgebung als vertraut heraus. Zunächst waren Perfluorkohlenwasserstoffe zu viskos, um zu atmen, aber mit der Zeit machte die Wissenschaft einen Schritt nach vorn, und moderne Atemflüssigkeiten mit einer Konsistenz unterschieden sich fast nicht von Wasser. "

Biologie

Biologie - Flüssiger Atem

Flüssiges Atmen, Flüssigkeitsbeatmung der Lunge? Atmen mit Hilfe einer guten sauerstofflösenden Flüssigkeit.

Bei der Flüssigkeitsbeatmung wird die Lunge mit einer Flüssigkeit gefüllt, die mit gelöstem Sauerstoff gesättigt ist und in das Blut eindringt. Die am besten geeigneten Substanzen für diesen Zweck sind Perfluorkohlenstoffverbindungen, die Sauerstoff und Kohlendioxid gut lösen, eine geringe Oberflächenspannung aufweisen, hochgradig inert sind und nicht im Körper metabolisiert werden.

Die partielle Flüssigkeitsbeatmung der Lunge wird derzeit in klinischen Studien mit verschiedenen Atemwegserkrankungen untersucht. Mehrere Methoden der Flüssigkeitsbeatmung der Lunge wurden entwickelt, einschließlich der Belüftung mit Hilfe von Dämpfen und Aerosolen von Perfluorcarbonen. Die vollständige Flüssigkeitsbeatmung der Lungen ist eine vollständige Füllung der Lungenflüssigkeit. Experimente zur vollständigen Flüssigkeitsbeatmung der Lunge wurden an Tieren in 70? 80-er Jahren des XX Jahrhunderts in der UdSSR und den Vereinigten Staaten, kam aber immer noch nicht aus dieser Phase. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die untersuchten Verbindungen, die für die Flüssigkeitsbeatmung der Lunge geeignet sind, eine Reihe von Nachteilen aufweisen, die ihre Anwendbarkeit erheblich einschränken.

Es wird angenommen, dass die Flüssigkeitsatmung bei Tiefseetauchen, Weltraumflügen, als eines der Mittel in der komplexen Therapie bestimmter Krankheiten verwendet werden kann.

Arnold Lande, ein pensionierter amerikanischer Chirurg, der auf Herz und Lunge spezialisiert ist, patentierte einen Unterwasseranzug, der es der menschlichen Lunge erlauben würde, "flüssige Luft" zu atmen. Ähnliches wurde in James Camerons Film "Abyss" gezeigt.

Einige neue Arten der mechanischen Beatmung beim akuten Lungenschadensyndrom

Bogdanov AA
Anästhesist, Wexham Park und Heatherwood Hospitals, Berkshire, UK,
E-Mail [email protected]

Diese Arbeit wurde geschrieben, um die Anästhesisten-Beatmungsgeräte mit einigen neuen (und möglicherweise nicht so) Beatmungsmodi mit SOPL vertraut zu machen. Oft werden diese Regimes in verschiedenen Arbeiten in Form von Abkürzungen erwähnt und viele Ärzte kennen die Idee solcher Techniken einfach nicht. In der Hoffnung, diese Lücke zu füllen, wurde dieser Artikel geschrieben. Es ist in keiner Weise ein Hinweis auf die Verwendung einer bestimmten Beatmungsmethode in der obigen Bedingung, da nicht nur jede Methode diskutiert werden kann, sondern auch eine separate Vorlesung für eine vollständige Abdeckung erforderlich ist. Wenn es jedoch ein Interesse an diesem oder jenem Thema gibt, wird der Autor sich freuen, sie in der erweiterten Reihenfolge sozusagen zu diskutieren.

Immer wieder erwähnt Konsensuskonferenz der Europäischen Gesellschaft für Intensivmedizin und der American College of Pneumologie Spezialisten in Verbindung mit der American Society of Critical Care angenommen, ein Dokument, das weitgehend Beatmungsgerät onredelyaet bezieht.

Zuallererst müssen die Grundeinstellungen für die Belüftung erwähnt werden.

  • Die Pathophysiologie der zugrunde liegenden Erkrankung variiert mit der Zeit, so dass die Beatmung, Intensität und Parameter der Beatmung regelmäßig überprüft werden sollten.
  • Es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um das Risiko möglicher Komplikationen durch die Beatmung selbst zu reduzieren.
  • Um solche Komplikationen zu reduzieren, können physiologische Parameter von normalen entkoppelt werden und man sollte nicht versuchen, eine absolute Norm zu erreichen.
  • Ein Überwiegen der Alveolen ist der wahrscheinlichste Faktor für den Beginn einer beatmungsabhängigen Lungenschädigung; der Druck des Plateaus ist bei weitem der genaueste Faktor, der das Überwachsen der Alveolen widerspiegelt. Wenn möglich, darf das Druckniveau von 35 mm H2O nicht überschritten werden.
  • Dynamische Überinflation bleibt oft unbemerkt. Es muss gemessen, bewertet und begrenzt werden.

Darüber hinaus veröffentlichte diese Konferenz einen Hinweis auf die Verwendung von künstlicher Beatmung, die unten angegeben ist.

Physiologisch:

  • Gasaustauschunterstützung oder Manipulation.
  • Erhöhung des Lungenvolumens.
  • Reduktion oder Manipulation der Atemarbeit.

Klinisch:

  • Umkehrung der Hypoxämie.
  • Umkehrung von lebensgefährlichen Verletzungen von KHS.
  • Atemnot.
  • Prävention oder Verbreitung von Atelektasen.
  • Müdigkeit der Atemmuskulatur.
  • Bei Bedarf, Sedierung und neuromuskuläre Blockade.
  • Verringerter systemischer oder kardiovaskulärer Sauerstoffverbrauch.
  • Verringerter ICP.
  • Stabilisierung der Brust.

Barotrauma

Classically Barotrauma ekstraalveolyarnogo als das Vorhandensein von Luft definiert, die klinisch manifestieren interstitielles Emphysem und Pneumothorax, Pneumoperitoneum, pnevmoperikardom, subkutanen Emphysem, systemische Gasembolie. Es wird angenommen, dass alle diese Manifestationen durch hohen Blutdruck oder Volumen bei der Beatmung verursacht werden., Die sie klinisch in Form von Schaden manifestierte in die Lunge, die von der Düse unterscheiden sich nur schwer - Zusätzlich zu diesem in der heutigen Zeit (obwohl auf der Basis der experimentellen Daten) offiziell die Existenz der sogenannte Gerät abhängige Lungeninsuffizienz (VILI Ventilator induzierten Lungen іnјuru) anerkannt. Das heißt, mechanische Beatmung kann den Krankheitsverlauf nicht nur nicht verbessern, sondern auch verschlechtern. Die Faktoren bei der Entwicklung dieser Erkrankung beteiligt ist, eine hohe Atemvolumen, hohe Spitzenatemwegsdruck, hohe Restvolumen am Ende des Ausatmens gazotok, der mittlere Atemwegsdruck, inspiriert Sauerstoffkonzentration genannt - und das Wort „hoch“. Zu Beginn lag der Fokus auf einer hohen Anzahl von Atemwegsspitzen (Barotrauma), aber in letzter Zeit wurde angenommen, dass hoher Blutdruck allein nicht so schlimm war. Die Aufmerksamkeit konzentriert sich in höherem Maße auf hohe Werte von DO (Volutrauma). Im Experiment konnte gezeigt werden, dass für die Entwicklung von VILI nur 60 Minuten mechanische Beatmung mit bis zu 20 ml / kg notwendig sind. Es sollte angemerkt werden, dass die Entwicklung von VILI und Menschen sehr schwierig ist, da die Entwicklung dieses Zustandes mit der Hauptindikation für die mechanische Beatmung übereinstimmt. Das Vorhandensein von signifikanten Mengen an Luft vnealveolyarnogo geht selten unbemerkt, aber weniger dramatisch Manifestationen (interstitielle Emphysem) morut nediagnostirovannіmi bleiben.

Anhand der Computertomographie konnte gezeigt werden, dass der DSS durch einen inhomogenen Charakter der Lungenläsion gekennzeichnet ist, wenn sich die Infiltrationsstellen mit Atelektase, normalem Lungengewebe, abwechseln. Es wurde festgestellt, dass die infizierten Bereiche der Lunge in der Regel dorsal gelegen sind, während die gesünderen Teile der Lunge mehr ventral sind. Somit werden gesündere Bereiche der Lunge viel stärker belüftet und erhalten eine höhere DO-Häufigkeit als in den betroffenen Bereichen. In einer solchen Situation ist es ziemlich schwierig, das Risiko der Entwicklung von VILI zu minimieren. Vor diesem Hintergrund wird derzeit empfohlen, bei künstlicher Beatmung ein Gleichgewicht zwischen moderater DO und Überdehnung der Alveolen aufrechtzuerhalten.

Permissionary Hyperkapnie

Eine solche Aufmerksamkeit für VILI hat zu der Tatsache geführt, dass eine Anzahl von Autoren das Konzept vorgeschlagen haben, dass die Notwendigkeit, bei einigen Patienten normale physiologische Parameter aufrechtzuerhalten (insbesondere PaCO2), möglicherweise nicht angemessen ist. Logischerweise ist eine solche Aussage sinnvoll, wenn man berücksichtigt, dass Patienten mit chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen in der Regel hohe PaCO2-Werte aufweisen. Daher besagt das Konzept der permissiven Hyperkapnie, dass es sinnvoll ist, DO zu reduzieren, um den intakten Teil der Lunge durch Erhöhung von RaCO2 zu schützen. Es ist schwierig, die normativen Parameter für diese Art von Beatmungsgerät vorherzusagen, es wird empfohlen, den Plateaudruck zu überwachen, um den Zeitpunkt zu diagnostizieren, zu dem ein weiterer Anstieg der DO von einem signifikanten Druckanstieg begleitet ist (d. H. Die Lunge wird übererregt).

Es ist allgemein bekannt, dass die respiratorische Azidose von einem ungünstigen Ausgang begleitet wird, aber es wird angenommen (nicht ohne Grund), dass eine kontrollierte und moderate Azidose, die durch permissive Hyperkapnie verursacht wird, keine ernsthaften Konsequenzen verursachen sollte. Es sollte bedacht werden, dass Hyperkapnie eine Stimulation der sympathischen HC verursacht, die mit einer erhöhten Freisetzung von Katecholaminen, einer pulmonalen Vasokonstriktion, einer Erhöhung des zerebralen Blutflusses einhergeht. Demnach ist eine permissive Hyperkapnie bei CCT, IHD, Kardiomyopathien nicht angezeigt.

Es sollte auch angemerkt werden, dass bis jetzt kontrollierte randomisierte Studien, die eine Verbesserung des Überlebens von Patienten anzeigen, nicht veröffentlicht wurden.

Eine ähnliche Argumentation führte zum Auftreten einer permissiven Hypoxie, wenn in Fällen schwieriger Beatmung die normalen Werte von PaO & sub2; geopfert werden und eine Abnahme von DO von Werten von PaO & sub2; in der Grßenordnung von 8 und über kPa begleitet wird.

Belüftung durch Druck

Die Druckventilation wurde aktiv zur Behandlung in der Neonatologie eingesetzt, aber erst in den letzten 10 Jahren trat diese Technik in der Erwachsenen-Intensivmedizin auf. Es wird nun angenommen, dass der Beatmungsdruck ist der nächste Schritt, wenn das Beatmungsvolumen nicht den gewünschten Effekt hat, wenn respiratory distress signifikant exprimiert oder nroblemy mit Obstruktion der Atemwege oder des Patienten synchron mit einem Ventilator, sowie Schwierigkeiten bei der Entnahme aus dem Ventilator verbunden.

Sehr oft wird die Ventilation nach Volumen mit OVVV kombiniert, und viele Experten betrachten diese beiden Methoden als praktisch synonym.

Die Beatmung durch Druck besteht darin, dass der Ventilator während des Einatmens den Gasfluss (was immer erforderlich ist) für die gleiche vorbestimmte Zeit auf einen vorbestimmten Wert des Drucks in den Beatmungsnasen abgibt.

Volumetrische Ventilatoren erfordern die Installation eines Tidalvolumens und einer Atemfrequenz (Minutenvolumen) sowie Atmungsverhältnisse. Veränderungen der Impedanz des Lungen-Beatmungs-Systems (wie eine Erhöhung des Atemwegswiderstands oder eine Abnahme der Lungen-Compliance) führen zu einer Änderung des Inspirationsdrucks, um eine voreingestellte Atmungsvolumenfreisetzung zu erreichen. Bei der Druckbeatmung muss der gewünschte Druck in den Atemwegen und der Inspirationszeit eingestellt werden.

Viele Modelle der moderner Ventilatoren haben Einbaumodule Luftdruck, einschließlich verschiedenen Moden solchen Belüftung: Druckunterstützung (Pressure Support Ventilation), Lüftung ist druckgesteuert (Druckregel Belüftung), Beatmungsdruck mit einem umgekehrten Verhältnis von inhalations Ausatmung, Lüftungs Druckentlastung in der Atmungs Atemwegsfreigabe Belüftung. Alle diese Regime verwenden einen vorbestimmten Druckwert in Atemmuttern als unveränderten Parameter, während DO und Gasfluss variable Mengen sind. Unter diesen Bedingungen gazotok die anfänglichen Belüftungs hoch genug ist, und nehmen dann ziemlich schnell, die Atmungsrate, die durch die Zeit bestimmt wird, so dass der Atemzyklus unabhängig von Patientenanstrengung ist (mit Ausnahme der Druckunterstützung, bei der der gesamten Atmungszyklus des Patienten, basierend auf Triggerung).

Mögliche Vorteile der Beatmung durch Druck im Vergleich zu herkömmlichen volumetrischen Beatmungsmethoden sind folgende Faktoren:

  1. Ein schneller Gasfluss beim Einatmen sorgt für eine bessere Synchronisation mit dem Gerät, wodurch die Atemarbeit reduziert wird.
  2. Frühe maximale Vergnügen der Alveolen bietet besseren Gasaustausch, weil zumindest theoretisch, bessere Diffusion von Gas zwischen verschiedenen Arten (schnell und langsam) der Apnoe und zwischen verschiedenen Regionen der Lunge zur Verfügung gestellt wird.
  3. Verbessert die alveoläre Rekrutierung (Beteiligung an der Beatmung bisher atelectasized Alveolen).
  4. Die Begrenzung der Druckwerte ermöglicht die Vermeidung des Baro-Volition einer Verletzung bei IVL.

Die negativen Seiten dieser Art der Ventilation sind der Verlust von garantiertem DO, dem unerforschten Potenzial von VILI. Trotz der großen Verbreitung der Druckbeatmung und einiger positiver Rückmeldungen gibt es keine schlüssigen Belege für die Vorteile der Beatmung für Druck, was bedeutet, dass es keine überzeugenden Studien zu diesem Thema gibt.

Eine Art von Beatmungsdruck oder vielmehr versuchen, die positiven Seite ventilljatsiej verschiedene Techniken zu kombinieren, ist der Lüftungsmodus, wenn die Inhalation verwendet wird, den begrenzten Druck, aber Zyklizität Atemzug die gleichen wie in der volumetrischen Ventilation (Druck geregelt Volumen Steuerflits) gespeichert. Bei diesem Modus variieren Druck und Gasfluss ständig, was zumindest theoretisch die beste Belüftung von Inspiration zu Inspiration bietet.

Beatmung mit dem umgekehrten Luftatmungsverhältnis (OVSV)

Die Lungen von Patienten mit NPLs sind ein ziemlich heterogenes Bild, neben gesunden Alveolen schließen sich die verletzten, atelektatischen und flüssigkeitsgefüllten Nachbarn an. Die Compliance des gesunden Teils der Lunge ist geringer (das ist besser) als im geschädigten Teil, so dass gesunde Alveolen den größten Teil des Atemvolumens während der Beatmung erhalten. Wenn herkömmliche Tidalvolumen unter Verwendung von (10 bis 12 ml / kg) ein signifikanter Anteil an in relativ kleinen unbeschädigten Teil des Lichts ausgeblasen, die durch die Entwicklung von erheblichen Zugkräften zwischen Alveolen mit einer Schädigung des Epithels begleitet wird, und die alveolären Kapillaren, die an mir verursacht eine Entzündung Kaskade in den Alveolen mit allen Konsequenzen. Dieses Phänomen wird als Volutrauma bezeichnet und korreliert mit signifikanten Tidalvolumina, die bei der Behandlung von SAD verwendet werden. Somit kann die Behandlungsmethode (IVL) Lungenschäden verursachen, und viele Autoren schreiben eine signifikante Letalitätsrate im Falle von SOPL mit Volutrauma zu.

Um die Behandlungsergebnisse zu verbessern, schlagen viele Forscher vor, das umgekehrte Atem-Atem-Verhältnis zu verwenden. Normalerweise verwenden wir bei ALV ein Verhältnis von 1: 2, um günstige Bedingungen für die Normalisierung des venösen Rückflusses zu schaffen. Wenn jedoch die Düse, wenn in der modernen Intensivmedizin die Möglichkeit, den venösen Rückfluss (CVP, Wedge-Druck, ösophagealen Doppler), sowie durch die Verwendung inotrope Unterstützung solche Beziehung Atmen mindestens wird zweitrangig zu überwachen.

Das vorgeschlagene Technik Reversion-Verhältnis 1: 1 oder bis zu 4: 1 ermöglicht Phase zu verlängern ist Inspirations, die durch die Verbesserung der Sauerstoffversorgung bei Patienten mit ALI und weit verbreitet überall begleitet wird, da es möglich wird, die Sauerstoffversorgung bei einem niedrigen Druck in den Atemweg, und dementsprechend zu erhalten oder zu verbessern - mit einer Verringerung des Risikos von Volutrauma.

Die vorgeschlagenen Mechanismen für die Wirkung von OELM umfassen eine Verringerung des arteriovenösen Shunts, eine Verbesserung des Verhältnisses von Ventilation und Perfusion und eine Verringerung des Totraums.

Viele Studien zeigen eine Verbesserung der Sauerstoffversorgung und eine Verringerung des Shunts, wenn diese Technik verwendet wird. Bei einer Verkürzung der Verweilzeit besteht jedoch die Gefahr einer Zunahme des Auto-PEEP, was auch in einer ausreichenden Anzahl von Arbeiten überzeugend gezeigt wurde. Darüber hinaus wird angenommen, dass die Reduktion des Shunts parallel zur Entwicklung von Auto-PEEP verläuft. Eine signifikante Anzahl von Autoren empfiehlt, die Abkürzung des OSI-Wertes (Typ 4: 1) nicht zu verwenden, sondern auf ein mäßiges 1: 1 oder 1,5: 1 zu beschränken.

Was die Verbesserung des Beatmungs-Perfusions-Verhältnisses anbetrifft, so ist dies aus physiologischer Sicht unwahrscheinlich, und es gibt zu diesem Zeitpunkt keinen direkten Beweis dafür.

Die Reduktion des Totraums wurde mit der Anwendung von OCD bewiesen, jedoch ist die klinische Signifikanz dieser Tatsache nicht völlig klar.

Studien über die positiven Auswirkungen dieser Art von Lüftung sind widersprüchlich. Eine Reihe von Forschern berichtet über positive Ergebnisse, während andere nicht zustimmen. Es besteht kein Zweifel, dass eine längere Inhalation und ein möglicher Auto-PEEP eine Auswirkung auf die Herzfunktion haben und das Herzminutenvolumen reduzieren. Auf der anderen Seite können diese gleichen Bedingungen (erhöhter intrathorakaler Druck) von einer Verbesserung des Herzzeitvolumens als Folge einer Abnahme des venösen Rückflusses und einer Abnahme der Belastung des linken Ventrikels begleitet sein.

Es gibt mehrere weitere OVSV-Parteien, die in der Literatur nicht ausreichend behandelt werden.

Ein langsamer Gasfluss während der Inspiration kann, wie bereits erwähnt, die Inzidenz von Volutrauma reduzieren. Dieser Effekt ist unabhängig von anderen positiven Aspekten von OVSV.

Darüber hinaus glauben einige Forscher, dass die alveoläre Rekrutierung (dh die Rückkehr der überfluteten Alveolen in der Normal unter dem Einfluss der mechanischen Beatmung) OSVV mit langsam erfolgen kann, wodurch mehr Zeit als PEEP verwenden, aber das gleiche Niveau der Sauerstoffversorgung mit niedrigeren Werten der pulmonalen Druck als bei konventioneller Beatmung mit PEEP.

Wie im Fall von PEEP variiert das Ergebnis und hängt von der Compliance der Lunge und dem Ausmaß der Volemie jedes einzelnen Patienten ab.

Einer der negativen Aspekte ist die Notwendigkeit, den Patienten für einen solchen Vettilationsregime ruhigzustellen und zu lähmen, da das Unbehagen bei längerer Inspiration von einer schlechten Synchronisation des Patienten mit dem Beatmungsgerät begleitet wird. Darüber hinaus gibt es unter Experten Uneinigkeit darüber, ob kleine Werte von Auto-PEEP verwendet werden sollen, oder um einen künstlichen (externen) PEEP anzuwenden.

Wie bereits erwähnt, ist die Beatmung durch Druckentlastung der Atemwege in der Nähe

ähnelt der vorherigen Beatmungsform. Bei dieser Technik wird ein vorbestimmter Druckwert verwendet, um eine Inspiration zu erreichen, eine Druckfreisetzung in der Schaltung wird von einer passiven Exspiration begleitet. Der Unterschied besteht darin, dass der Patient willkürlich atmen kann. Vor- und Nachteile dieser Methodik müssen noch bewertet werden.

Flüssige Belüftung

Diese Technik existiert seit mindestens 20 Jahren in Laboratorien, wurde aber erst kürzlich in die Klinik eingeführt. Bei dieser Ventilationsmethode wird Nicht-Fluorkohlenstoff verwendet, der eine hohe Löslichkeit für Sauerstoff und Kohlendioxid aufweist, was einen Gasaustausch ermöglicht. Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Eliminierung der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche, die es ermöglicht, die Oberflächenspannung zu reduzieren, das Aufblasen der Lungen mit niedrigerem Druck zu ermöglichen und das Ventilations-Perfusions-Verhältnis zu verbessern. Nachteile sind die Notwendigkeit für komplexe Ausrüstung und speziell gestaltete Atemwege. Dieser Faktor in Verbindung mit einer erhöhten Atemarbeit (viskose Flüssigkeit im Vergleich zur Luft) hat Experten zu der Schlussfolgerung geführt, dass die Anwendung dieser Technik nicht praktikabel ist.

Um die Schwierigkeiten der Flüssigkeitsbeatmung zu überwinden, wurde eine partielle Flüssigkeitsbeatmungstechnik vorgeschlagen, wenn kleine Mengen von Perfluorkohlenwasserstoffen verwendet werden, um das funktionelle Restvolumen in Kombination mit herkömmlicher Belüftung teilweise oder vollständig zu ersetzen. Ein solches System ist relativ einfach und die ersten Berichte sind sehr ermutigend.

Das Konzept einer offenen Lunge

Das Konzept einer offenen Lunge im engeren Sinne ist keine Lüftungstechnik an sich, sondern ein Konzept der Anwendung von Drucklüftung bei SOPL und ähnlichen Bedingungen. COL nutzt die Eigenschaften einer gesunden Lunge, um das Tensid zu konservieren und ein leichtes "Überfluten" und Infektionen zu verhindern. Diese Ziele werden erreicht, indem die "überfluteten" Alveolen geöffnet werden (Rekrutierung) und verhindert wird, dass sie sich während des gesamten Ventilatorzyklus schließen. Die unmittelbaren Ergebnisse von COL sind eine Verbesserung der Compliance in der Lunge, eine Verringerung des Ödems der Alveolen und letztlich eine Verringerung des Risikos einer Multiorganfunktionsstörung. Das Konzept dieser Überprüfung beinhaltet nicht die Aufgabe, einige der Methoden zur Durchführung von COLs zu bewerten oder zu kritisieren, daher wird hier nur die grundlegendste Methodik vorgestellt.

NUMBER Idee war das Ergebnis der Tatsache, dass unter normalen Bedingungen der Belüftung Alveolen intakt belüftet, und so beschädigt - sie sind die beste Dünung (Recruitment) während der Inspiration, und anschließend nach unten während des Ausatmens gefallen. Ein solches Verfahren ist Aufblasen - Kollaps durch Verschiebung des Alveolartensid in die Bronchiolen begleitet wird, wo es zu einem Bruch ausgesetzt ist. Dementsprechend ist es eine Idee, dass, zusätzlich zu dem konventionellen Aufgaben - die Aufrechterhaltung des Gasaustausches - mit dem Gasbeatmungsgerät OBM wünschenswert endexspiratorischen oberhalb Restvolumen zu erhalten, um Abreicherung von Tensid und nachteiligen Auswirkungen der mechanischen Beatmung auf dem Flüssigkeitsaustausch in den Lungen zu verhindern. Es ist die Aufgabe, die „Entdeckung“ des Lichts erreicht und es in dem „offenen“ Zustand zu halten.

Das Grundprinzip ist in Abb.

Abb. 1. Der Druck Po ist notwendig, um die Alveolen zu öffnen, aber nach Erreichen dieses Drucks (d. H. Durch Öffnen der Lunge) wird die Beatmung mit niedrigeren Drücken fortgesetzt (der Bereich zwischen D und C). Wenn jedoch der Druck in den Alveolen unter Pc sinkt, wird ihr Zusammenbruch wieder auftreten.

Übungsfragen:

COL benötigt keine spezielle Ausrüstung oder Überwachung. Das erforderliche Minimum besteht aus einem Ventilator, der durch Druck belüftet werden kann, einem KHS-Monitor, einem Pulsoximeter. Eine Reihe von Autoren empfiehlt eine ständige Überwachung der KHS in Kombination mit einer konstanten Überwachung der Sättigung. Dies sind ziemlich komplexe Geräte, die nicht für jeden verfügbar sind. Methoden zur Verwendung von COL mit einem mehr oder weniger akzeptablen Ausrüstungssatz werden beschrieben.

Also, wie geht das - die Methode der offenen Lunge?

Sofort werde ich reservieren - die Beschreibung ist einfach genug, ohne spezielle Details und Details, aber es scheint mir, dass dies genau das ist, was für einen praktischen Arzt notwendig ist.

Öffnungspunkt zu finden: vor allem des PEEP bevor das Manöver durchführen muß, bis zwischen 15 und 25 cm H 2 O auf ein Niveau eingestellt werden, bis er erreicht den Spitzendruck in der Größenordnung von 45 - 60 cm H 2 O in einem statischen Atemwegsdruck oder eine Kombination mit auto- PEEP. Dieses Druckniveau ist für die Öffnung der Alveolen ausreichend, die Einstellung zur Zeit ausgesetzt werden, wird unter dem Einfluss des hohen Drucks (dh offen während des Einatmens) sein. Wenn das Verhältnis von ausreichender Einatmen-Ausatmen gazotoka Null am Ende der Ausatmung zu gewährleisten, wird der Spitzendruck erhöht sich allmählich von 3 - 5 cm H 2 O das Niveau darüber zu erreichen. Während der alveolären Öffnen PaO2 (Sauerstoffpartialdruck) ist ein Zeiger auf die Alveolen Offenbarung erfolgreich (den einzigen Parameter, das Lungengewebes mit der physikalischen Menge korreliert, in dem Gasaustausch beteiligt ist). Wenn das Vorhandensein ausgeprägten pulmonalen Prozess erfordert häufige Messung des Säure-Basen-Gleichgewichts bei dem Druck Titrationsverfahren.

Abb. 2 Stadien des Prozesses in der offenen Lunge.

Eine Reihe von Autoren empfehlen sogar eine permanente PaO2-Messung unter Verwendung spezieller Techniken, aber meiner Meinung nach sollte das Fehlen einer solchen speziellen Ausrüstung die Anwendung dieser Technik nicht abschrecken.

Durch Auffinden des Maximalwerts von PaO2, der nicht weiter ansteigt, wenn der Atemwegdruck ansteigt - die erste Stufe des Prozesses ist abgeschlossen - werden die alveolären Öffnungsdruckwerte gefunden.

Der Druck wurde dann beginnen allmählich zu verringern, während sie weiterhin die Überwachung von PaO2 solange den Druck gefunden wird, bei dem der Wert beginnt (aber nur beginnt) zu verringern - was bedeutet, den Druck zu finden, bei der ein Teil der Alveolen kollabirovat (geschlossen) beginnt, der den Druck Pc entspricht in Abb. Durch die Reduzierung wieder den Druck PaO2 für eine kurze Zeit (10 bis 30 sec), die an dem Öffnungsdruck und dann vorsichtig bis knapp über dem Schließdruck abgesenkt, um den niedrigstmöglichen Druck zu erreichen. Somit wird der Druckwert für die Ventilation erhalten, der es ermöglicht, die Alveolen zu öffnen und während der Einatmungsphase in dem offenen Zustand zu halten.

Die Aufrechterhaltung des offenen Zustands in der Lunge: Stellen Sie sicher, dass das PEEP-Pegel gerade über dem Pc (Abbildung 1) gesetzt wird, woraufhin der obige Vorgang wiederholt wird, aber für PEEP, den niedrigsten Wert des PEEP zu finden, bei dem der Maximalwert des PaO2. Diese PEEP-Konzentration ist der "niedrigere" Druck, der es ermöglicht, Alveolen während der Exspiration im offenen Zustand zu halten. Der Vorgang der Lungenöffnung ist schematisch in Abb.

Es wird angenommen, dass der Prozess der Öffnung der Alveolen fast immer in den ersten 48 Stunden der mechanischen Beatmung durchgeführt wird. Selbst wenn alle Lungenfelder nicht geöffnet werden können, ermöglicht die Verwendung dieser Beatmungsstrategie eine Minimierung der Schädigung des Lungengewebes durch Beatmung, was letztendlich die Behandlungsergebnisse verbessert.

Abschließend können wir alle oben genannten wie folgt zusammenfassen:

  • Die Öffnung der Lunge erfolgt mit Hilfe eines hohen Inspirationsdrucks.
  • Die Aufrechterhaltung der Lunge im offenen Zustand wird durchgeführt, indem das PEEP-Niveau über dem Niveau des Verschlusses der Alveolen gehalten wird.
  • Die Optimierung des Gasaustauschs wird durch Minimierung der oben genannten Drücke erreicht.

Lüftung nach unten oder in Bauchlage (VLV)

Wie bereits erwähnt, ist die Lungenläsion in der DFS inhomogen und die am stärksten betroffenen Stellen sind üblicherweise dorsal lokalisiert, wobei die nicht infizierten Bereiche bevorzugt ventral lokalisiert sind. Dies hat zur Folge, dass gesunde Lungenabschnitte eine überwiegende Menge an DO erhalten, was mit einer Dislokation der Alveolen einhergeht und aufgrund des Beatmungsgerätes selbst zu der genannten Lungenverletzung führt. Vor etwa 10 Jahren erschienen die ersten Berichte, dass der Sturz des Patienten in das Abdomen und die Fortsetzung der Beatmung in dieser Position von einer signifikanten Verbesserung der Oxygenierung begleitet war. Dies wurde ohne irgendwelche Änderungen im Beatmungsregime erreicht, mit Ausnahme der Abnahme von F2O als Ergebnis einer verbesserten Sauerstoffanreicherung. Dieser Bericht führte zu einem signifikanten Interesse an dieser Technik, und zunächst wurden nur die angeblichen Mechanismen der Wirkung solcher Ventilation veröffentlicht. Kürzlich sind eine Reihe von Arbeiten erschienen, die es erlauben, die Faktoren, die zu einer Verbesserung der Oxygenierung in der Bauchlage führen, mehr oder weniger zusammenzufassen.

  1. Blähungen (die häufig bei Patienten mit mechanischer Beatmung auftreten) in der unteren Gesichtslage werden von einem signifikant niedrigeren intragastrischen Druck begleitet und sind daher von einer geringeren Einschränkung der Zwerchfellbeweglichkeit begleitet.
  2. Es wurde gezeigt, dass die Ausbreitung der Lungenperfusion in der Bauchlage viel einheitlicher war, insbesondere bei der Verwendung von PEEP. Und dies wird wiederum von einem viel gleichförmigeren und nahezu dem normalen Verhältnis von Ventilations-Perfusion begleitet.
  3. Diese positiven Veränderungen treten hauptsächlich in den dorsalen (d.h. am stärksten betroffenen) Teilen der Lunge auf.
  4. Zunahme des funktionellen Restvolumens.
  5. Verbesserung der tracheobronchialen Drainage.

Ich habe eine persönliche Erfahrung mit VLV mit DPL. Üblicherweise wird eine solche Beatmung bei Patienten angewendet, die mit herkömmlichen Techniken schwer zu beatmen sind. In der Regel werden sie bereits durch Druck mit hohen Plateaudrücken belüftet, wobei sich OVVV und FIO2 nahezu 100% nähern. In diesem Fall kann PaO2 in der Regel mit großen Schwierigkeiten bei Werten nahe oder unter 10 kPa gehalten werden. Die Hinwendung eines Patienten zum Abdomen wird von einer Verbesserung der Sauerstoffversorgung innerhalb einer Stunde (manchmal schneller) begleitet. In der Regel dauert die Sitzung der Beatmung auf dem Bauch 6 - 12 Stunden und wird bei Bedarf wiederholt. In der Zukunft wird die Dauer der Sitzungen reduziert (der Patient benötigt einfach nicht so viel Zeit, um die Sauerstoffversorgung zu verbessern) und sie werden viel seltener durchgeführt. Dies ist sicherlich kein Allheilmittel, aber in meiner eigenen Praxis war ich überzeugt, dass die Technik funktioniert. Es ist interessant, dass Gattinioni in dem in den letzten Tagen veröffentlichten Artikel feststellt, dass sich die Sauerstoffversorgung eines Patienten unter dem Einfluss dieser Beatmungstechnik wirklich verbessert. Das klinische Ergebnis der Behandlung unterscheidet sich jedoch nicht von der Kontrollgruppe, dh die Letalität nimmt nicht ab.

Fazit

In der letzten Jahren auf der Verschiebung der Philosophie des Ventilators an der Düse mit einer Abweichung von dem ursprünglichen Konzept zu erreichen normale physiologische Parameter, um jeden Preis, und bewegen Sie die Augen Lungenschäden durch die meisten belüftete zu minimieren.

Zunächst wurde vorgeschlagen, die DO zu begrenzen, um den Druck der Brust nicht zu überschreiten (dieser Druck, gemessen am Ende der Inspiration in den Atemwegen) beträgt mehr als 30-35 cm H2O. Diese Einschränkung der DO wird von einer Verringerung der CO2-Ausscheidung und dem Verlust von Lungenvolumina begleitet. Es gab genügend Beweise dafür, dass Patienten solche Veränderungen ohne Probleme erleiden. Im Laufe der Zeit wurde jedoch klar, dass die Einschränkung des Sauerstoff- oder Inspirationsdrucks mit negativen Ergebnissen einherging. Es wird angenommen, dass dies eine Konsequenz einer Abnahme (oder insgesamt Beendigung) der alveolaren Rekrutierung während jeder Inspiration ist, gefolgt von einer Verschlechterung des Gasaustausches. Die Ergebnisse früherer Studien deuten darauf hin, dass ein Anstieg der Rekrutierung es ermöglicht, die negativen Aspekte der Reduzierung von Druck oder Volumen zu überwinden.

Es gibt mindestens zwei solcher Methoden. Eine besteht darin, einen relativ hohen Inspirationsdruck für eine relativ lange Zeit (etwa 40 Sekunden) zu verwenden, um die Rekrutierung zu erhöhen. Dann wird die Belüftung im selben Modus fortgesetzt.

Die zweite (und meiner Meinung nach erfolgsversprechende) Strategie ist die oben erwähnte Strategie der offenen Lunge.

Der letzte Schritt zur Vermeidung von beatmungsabhängigen Lungenschäden ist die rationale Verwendung von PEEP, eine detaillierte Beschreibung der Methode wird in der offenen Lungen-Technik gegeben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die empfohlenen PEEP-Werte die routinemäßig verwendeten Werte stark überschreiten.