Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ

НЕВРОЛОГИ, НЕЙРОХІРУРГИ, ЛІКАРІ ЗАГАЛЬНОЇ ПРАКТИКИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"Emergency medicine" №3(98), 2019

Back to issue

Assessment of adequacy of mechanical ventilation in morbid obese patients during laparotomy for bariatric surgery

Authors: Винниченко О.В.
Національний інститут хірургії і трансплантології ім. О.О. Шалімова НАМН України, м. Київ, Україна

Categories: Medicine of emergency

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Для оцінки адекватності штучної вентиляції легенів (ШВЛ) усім хворим розраховувався показник відношення об’єму мертвого простору (Vd) до альвеолярного об’єму (Va). Газ, що знаходиться в повітроносних шляхах, не бере участі в газообміні. Дихальний об’єм (Vt) дорівнює сумі об’єму Vd і Va. Інтегрованим показником є співвідношення Vd/Vt = РаСО2 – ЕtCO2 /РаСО2, де РаСО2 — це парціальний тиск СО2 в артеріальній крові. В нормі Vd/Vt дорівнює 0,3–0,35. Матеріали та методи. Відповідно до поставлених завдань, усіх хворих було розподілено на дві групи залежно від режиму ШВЛ. До складу групи 1 увійшли 46 хворих, яким ШВЛ проводилася в режимі примусової вентиляції за об’ємом. У складі групи 2 — 44 пацієнти, яким ШВЛ проводилася в режимі примусової вентиляції за тиском. У всіх пацієнтів з урахуванням індексу маси тіла був високий ризик розвитку гіпоксемії. У всіх хворих виконано баріатричні оперативні втручання. Усім пацієнтам до операції проводилася непряма пульсоксиметрія. Результати. У 8 пацієнтів насичення киснем капілярної крові було нижче за 90 %, у 27 хворих — від 90 до 95 % і у 9 — 96–100 %. Під час операції пацієнтам обох груп проводився моніторинг газів артеріальної крові (РаО2, мм рт.ст., та РаСО2, мм рт.ст.). Також усі хворі проходили непряму спірометрію. Висновки. Між рівнем РаО2 та співвідношенням Vd/Vt статистично значимої залежності не встановлено — ρ = 0,155 (р > 0,05). У той же час між рівнем РаСО2 та співвідношенням Vd/Vt — прямо пропорційний зв’язок.

Актуальность. Для оценки адекватности искусственной вентиляции легких (ИВЛ) всем больным рассчитывался показатель отношения объема мертвого пространства (Vd) к альвеолярному объему (Va). Газ, находящийся в воздухоносных путях, не принимает участия в газообмене. Дыхательный объем (Vt) равен сумме объема Vd и Va. Интегрированным показателем является соотношение Vd/Vt = РаСО2 – ЕtCO2/РаСО2, где РаСО2 — это парциальное давление СО2 в артериальной крови. В норме Vd/Vt равняется 0,3–0,35. Материалы и методы. В соответствии с поставленными задачами, все больные были разделены на две группы в зависимости от режима ИВЛ. В состав группы 1 вошли 46 больных, которым ИВЛ проводилась в режиме принудительной вентиляции по объему. В составе группы 2 — 44 пациента, которым ИВЛ проводилась в режиме принудительной вентиляции по давлению. У всех пациентов с учетом индекса массы тела был высокий риск развития гипоксемии. У всех больных выполнены бариатрические оперативные вмешательства. Всем пациентам до операции проводилась непрямая пульсоксиметрия. Результаты. У 8 пациентов насыщение кислородом капиллярной крови было ниже 90 %, у 27 больных — от 90 до 95 % и у 9 — 96–100 %. Во время операции пациентам обеих групп проводился мониторинг газов артериальной крови (РаО2, мм рт.ст., и РаСО2, мм рт.ст.). Выводы. Между уровнем РаО2 и соотношением Vd/Vt статистически значимой зависимости не установлено — ρ = 0,155 (Р > 0,05). В то же время между уровнем РаСО2 и соотношением Vd/Vt — прямо пропорциональная связь.

Background. In order to assess the adequacy of ventilation, the ratio of the dead space volume (Vd) to alveolar volume (Va) was calculated for all patients. Gas in airways does not take part in gas exchange. The tidal volume (Vt) is equal to the indices of Vd and Va. Integrated index is the ratio Vd/Vt = РаСО2 – ЕtCO2/РаСО2, where РаСО2 is a partial pressure of СО2 in arterial blood. In the norm, Vd/Vt equals 0.3–0.35. Materials and methods. In accordance with the tasks, all patients were divided into two groups depending on the mode of mechanical ventilation. The group 1 included 46 patients, which underwent mandatory volume-controlled ventilation. The group 2 consisted of 44 patients, who underwent mandatory pressure-controlled ventilation. Taking into account BMI, all patients had a high risk of development of hypoxemia. All patients underwent bariatric surgery and were performed an indirect pulse oximetry before surgery. Results. Eight patients experienced oxygen saturation of capillary blood under 90 %; 27 patients — 90–95 % and 9 persons — 96–100 %. During operation, the patients of both groups were monitored for arterial blood gases (RaО2, mmHg, and RaCO2, mmHg). Also, all patients were peerformed an indirect spirometry. Conclusions. No statistically significant dependence between the RaО2 level and Vd/Vt ratio was established; ρ = 0.155 (P > 0.05). At the same time, RaCO2 level and Vd/Vt ratio demonstrate a directly proportional correlation.


Keywords

ожиріння; штучна вентиляція легенів; мертвий простір; альвеолярна вентиляція; гази крові

ожирение; искусственная вентиляция легких; мертвое пространство; газы крови

obesity; mechanical ventilation; dead space; alveolar ventilation; blood gases

Вступ

Ожиріння, згідно з визначенням Міжнародної федерації хірургії ожиріння (International Federation for the Surgery of Obesity (IFSO)), — хронічне багатофакторне генетично обумовлене довічне небезпечне для життя захворювання, причиною якого є надлишкове накопичення в організмі жирової тканини, що призводить до серйозних медичних, соціальних та економічних наслідків. Означений патологічний стан розглядають тепер вже не як проблему окремих людей з надлишковою масою тіла, а як всесвітню пандемію неінфекційного генезу, що викликає численні розлади здоров’я та суттєво скорочує тривалість життя [1, 2].

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, у 2016 році понад 1,9 мільярда дорослих старше від 18 років мали надлишкову масу; близько 13 % дорослого населення планети (11 % чоловіків і 15 % жінок) страждали від ожиріння.

У структурі патології дихальної системи у пацієнтів з морбідним ожирінням (МО) переважають хронічні обструктивні захворювання легенів, емфізема, пневмосклероз і синдром обструктивного сонного апное [3]. Ці стани ведуть до змін легеневих об’ємів: знижуються дихальний об’єм (ДО), резервні об’єми вдиху і видиху, об’єм форсованого видиху за 1 секунду (ОФВ1) на тлі значно знижених життєвої та функціональної ємності легенів (відповідно ЖЄЛ і ФЄЛ) при відносно нормальному залишковому об’ємі [4]. Такі зміни легеневих об’ємів сприяють закриттю дрібних дихальних ходів і порушенню вентиляційно-перфузійних відношень [5]. Споживання кисню у людей з надлишковою масою порівняно з особами з нормальною будовою тіла більше при значно вищій продукції вуглекислого газу [6]. У пацієнтів з МО, яким проводили седацію та примусову вентиляцію легенів, через зниження піддатливості грудної клітки і легенів, зменшувались ФЄЛ і артеріальна оксигенація та зростав опір в дихальних шляхах [7]. Знижені ДО і ФЄЛ, порушуючи вентиляційно-перфузійні відношення, збільшували шунтування в легенях [8]. Підвищена продукція вуглекислого газу потребує для компенсації капнограми збільшення ДО. Виражене зменшення ФЄЛ скорочує тривалість безпечного апное до настання проявів гіпоксії, про що треба пам’ятати під час індукції анестезії і інтубації пацієнтів з МО, тому що темп розвитку гіпоксемії та поява апное у таких пацієнтів під час вводу в анестезію значно вищі. Патофізіологічні зміни системи дихання у таких хворих збільшують до 32 % частоту післяопераційних ускладнень (ателектази, гіпоксемія, гіперкапнія), наслідком яких є пізня екстубація, потреба в продовженій оксигенотерапії чи інвазивній вентиляції в післяопераційному періоді [9]. У пацієнтів з МО спостерігаються зміни легеневих об’ємів [10]. Протягом анестезії і в післяопераційний період ця ситуація посилюється введенням знеболюючих препаратів і опіатів [11]. Усі знеболюючі препарати зменшують чутливість до вуглекислого газу навіть у дуже низьких концентраціях, у зв’язку з чим виникає виражена депресія дихання [12].

Для оцінки адекватності вентиляції всім хворим розраховувався показник відношення об’єму мертвого простору (Vd) до альвеолярного об’єму (Va). Газ, що знаходиться в повітроносних шляхах, не бере участі в газообміні. Це анатомічний Vd. У патологічних умовах змінені ділянки легенів також беруть участь в утворенні Vd. Це фізіологічний мертвий простір, що включає в себе й анатомічний. Частину легенів, що беруть участь в газообміні, відносять до альвеолярного об’єму.

ДО (Vt) дорівнює сумі об’єму Vd і Va. Інтегрованим показником є співвідношення Vd/Vt = РаСО2 – — ЕtCO2/РаСО2, де РаСО2 — це парціальний тиск СО2 в артеріальній крові. В нормі Vd/Vt дорівнює 0,3–0,35.

Мета дослідження: оцінити адекватність штучної вентиляції легенів (ШВЛ) у пацієнтів з МО під час лапаротомних операцій.

Матеріали та методи

Відповідно до поставлених завдань, усіх хворих було розподілено на дві групи залежно від режиму ШВЛ.

До складу групи 1 ввійшли 46 хворих, яким ШВЛ проводилася в режимі примусової вентиляції за об’ємом. У складі групи 2 — 44 пацієнти, яким ШВЛ проводилася в режимі примусової вентиляції за тиском.

Також усі хворі проходили непряму спірометрію.

У групі 1 у 5 пацієнтів спостерігалися значні відхилення показника ЖЄЛ (50–69 %). У 8 пацієнтів були різкі відхилення від норми. ОФВ1 був менше за 35 %. Їм було рекомендовано відкласти операції на декілька тижнів з метою проведення заходів для покращення показників зовнішнього дихання.

У 9 пацієнтів групи 2 спостерігалися значні відхилення ЖЄЛ (50–69 %). У 8 пацієнтів ОФВ1 був нижче за 35 %. Їм було рекомендовано відкласти операції на декілька тижнів з метою проведення заходів для покращення показників зовнішнього дихання.

Під час операції пацієнтам обох груп проводився моніторинг газів артеріальної крові (РаО2, мм рт.ст., та РаСО2, мм рт.ст.). Для оцінки адекватності вентиляції всім хворим розраховувався показник відношення об’єму мертвого простору до альвеолярного об’єму.

Результати та обговорення

До лапаротомії та після ушивання черевної порожнини вірогідної різниці між показниками РаСО2 між хворими обох груп не було.

На етапі лапаротомії середній рівень РаСО2 був вірогідно вищим в групі 2, ніж у пацієнтів групи 1 (40,3 ± 3,8 мм рт.ст. і 35,6 ± 2,2 мм рт.ст. відповідно), Р = 0,008. Помірна гіперкапнія є фізіологічною для хворих з МО [10, 12]. Тому під час операції ми не намагалися знизити рівень РаСО2 до показників норми.

Для оцінки адекватності вентиляції всім хворим розраховувався показник відношення об’єму мертвого простору до альвеолярного об’єму. Газ, що знаходиться в повітроносних шляхах, не бере участі в газообміні. Дихальний об’єм дорівнює сумі об’єму Vd і Va. Інтегрованим показником е співвідношення Vd/Vt = РаСО2 – ЕtCO2/РаСО2, де РаСО2 — це парціальний тиск СО2 в артеріальній крові. В нормі МП/ДО дорівнює 0,3–0,35.

Співвідношення Vd/Vt в обох групах на етапі до лапаротомії і після лапаротомії вірогідно не відрізнялося. У пацієнтів групи 1 воно становило 49,7 ± 15,2 %, у хворих групи 2 — 45,4 ± 8,5 % (Р = 0,712) та 47,0 ± 19,5 % і 42,5 ± 6,7 % (Р = 0,450) відповідно. Після ушивання черевної порожнини дане співвідношення було значно вищим у пацієнтів групи 1 (56,0 ± 14,5 % і 47,6 ± 8,2 % відповідно), Р = 0,004. В обох групах на всіх контрольованих етапах операції співвідношення Vd/Vt було вище від норми (30–35 %). Це говорить про зниження вентиляції у пацієнтів з МО під час операції і проведення ШВЛ. Еластичність грудної клітки у пацієнтів з МО знижена. Це зумовлено зосередженням великої кількості жиру на передній грудній стінці.

Висновки

1. Під час проведення ШВЛ в інтраопераційному періоді у пацієнтів з МО спостерігається зниження вентиляції (Vd/Vt було вище від норми).

2. Найвищим співвідношення Vd/Vt було після ушивання черевної порожнини у пацієнтів обох груп. Це свідчить про те, що зростання внутрішньочерепного тиску призводить до зниження Vt.

3. Під час проведення дослідження виявлено, що особливої різниці у пацієнтів з МО між VCV і PCV немає.

4. У пацієнтів з МО знижена еластичність грудної клітки.

Конфлікт інтересів. Автор заявляє про відсутність конфлікту інтересів при підготовці даної статті.


Bibliography

1. Buchwald H., Oien D.MMetabolic/bariatric surgery worldwide // Obes. Surg. — 2011 Apr.  23(4). — Р. 427-36. Doi: 10.1007/s11695-012-0864-0.

2. Hensrud D.D., Klein S. Extreme obesity: A new medical crisis in the United States // Mayo Clin. Proc. — 2006 Oct. — 81 (10 Suppl.). — Р. S5-10. Doi: 10.1016/S0025-6196(11)61175-0.

3. Canoy D., Buchan I. Challenges in obesity epidemiology // Obes. Rev. — 2007 Feb. — 8(1 Suppl.). — Р. S1-11. Doi: 10.1111/j.1467-789X.2007.00310.x.

4. Bamgbade O.A., Rutter T.W., Nafiu O.O., Dorje P. Postoperative complications in obese and nonobese patients // World J. Surg. — 2007 Mar. — 31(3). — Р. 556-560; discussion 561. Doi: 10.1007/s00268-006-0305-0.

5. Matadial C.M., Slonin J.H. Surgery in morbidly obese // Complication in Anesthesia Elsevier. — 2007 Dec.  1(4). — Р. 810-813. Doi: 10.1016/B978-1-4160-2215-2.50207-6.

6. Kaw R., Pasupuleti V., Walker E., Ramaswamy A., Foldvary-Schafer N. Postoperative complications in patients with obstructive sleep apnea // Chest. — 2012 Feb. — 141(2). — Р. 436-441. Doi: 10.1378/chest.11-0283.

7. Katyal N., Bollu P.C. Ventilation, Obesity-Hypoventilation Syndrome.  Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2018.

8. Singh M., Liao P., Kobah S., Wijeysundera D.N., Shapiro C., Chung F. Proportion of surgical patients with undiagnosed obstructive sleep apnoea // Br. J. Anaesth. — 2013 Apr. — 110(4). — Р. 629-636. doi: 10.1093/bja/aes465.

9. Al-Alwan A., Bates J.H., Chapman D.G., Kaminsky D.A., DeSarno M.J., Irvin C.G. et al. The non-allergic asthma of obesity. A matter of distal lung compliance // Crit. Care Med. — 2014 Dec. — 189(12). — Р. 1494-1502.

10. Pulmonary atelectasis: a pathogenic perioperative entity / M. Duggan, B.P. Kavanagh // Anesthesiology. — 2005. — Vol. 102. — P. 838-854.

11. Wang C., Zhao N., Wang W. Intraoperative mechanical ventilation strategies for obese patients: a systematic review and network meta-analysis // Obes. Rev. — 2015 Jun. — 16(6). — P. 508-517.

12. Hemmes S.N., Serpa Neto A., Schultz M.J. Intraoperative ventilatory strategies to prevent postoperative pulmonary complications: a meta-analysis // Curr. Opin. Anaesthesiol. — 2013 Feb— 26(2). — Р. 126-133.


Back to issue