Клинические случаи в анестезиологии - часть 41

Т а б л и ц а 48. Клинически значимое парциальное давление кислорода 

в процессе дыхания 

При температуре воздуха в помещении 20 "С 

и Р

н

,о Ю мм рт.ст. 

При температуре воздуха в трахее 37 "С 

и Рн,о 47 мм рт.ст. 

Газ в альвеолах при максимальном вдохе 
Газ в альвеолах йри максимальном выдохе 

Газ в конечной порции выдыхаемого воздуха 

Смешанная венозная кровь 
Артериальная кровь 

Парциальное 

давление 

кислорода, 

мм рт.ст. 

158 

150 
113 

110*-
115 

A-aDO

2

=10 

40 

100 J 

Парциальное 

давление дву­

окиси углерода, 

мм рт.ст. 

Минимальное 

» 

36 

38 -
37 

a-ADC0

2

=2 

46 

40 J 

С разрешения Marcot (1985). 

3. Как объяснить механизм градиента концентрации дву­

окиси углерода в крови, альвеолах и атмосферном воздухе? 

Воздух, которым дышит человек, и воздух, находящийся в тра­

хее, содержит минимальное количество двуокиси углерода. По 

мере вдоха воздух, проникающий в альвеолы, смешивается с 

постоянно присутствующим в них газом, содержащим более 

значительные количества двуокиси углерода. Соответственно 

при вдохе ее количество в альвеолярном воздухе достигает 

36 мм рт.ст. В процессе выравнивания давления углекислоты в 

альвеолярном воздухе и в капиллярах альвеол парциальное ее 

давление повышается до 38 мм рт.ст. Во время выдоха воздух 

альвеол перемешивается с воздухом, задержавшимся в круп­

ных и мелких бронхах, что приводит к снижению в нем парци­

ального давления углекислого газа до 37 мм рт.ст. Содержание 

двуокиси углерода в смешанной венозной крови составляет 

примерно 46 мм рт.ст. После газообмена в альвеолах онс 

уменьшается до 40 мм рт.ст. Таким образом, парциальное дав 

ление двуокиси углерода в крови остается несколько выше, чеь 

в альвеолярном воздухе (38 мм рт.ст.). Артериально-альвео-

лярный градиент ее концентрации составляет 2 мм рт.ст. Точке 

так же, как и в отношении кислорода, градиент концентрации 

двуокиси углерода отражает нормальное вентиляционно-перфу-

зионное несоответствие (см. табл. 48). 

Современное оборудование позволяет быстро анализировать 

газовый состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Однако 

сравнительно простой и удобный для применения в клинике 

метод определения концентрации газов в самих альвеолах еще 

не разработан. 

328 

4. Как определить снижение и повышение уровня двуоки­

си углерода в конечной порции выдыхаемого воздуха? Пар-, 

циальное давление двуокиси углерода в конечной порции вы­

дыхаемого воздуха определяется многообразными факторами. 

На него влияют альвеолярная вентиляция, перфузия легочных 

капилляров и тканевой метаболизм. При нарушении любого из 

этих процессов ее парциальное давление может повыситься или 

снизиться. Наиболее частые причины этих изменений приведе­

ны в табл. 49. 

Т а б л и ц а 49. Дифференциальный диагноз нарушений содержания 

двуокиси углерода в конечной порции выдыхаемого воздуха 

Диагноз 

Уменьшение количества двуокиси углерода 

Усиление альвеолярной вентиляции 

Снижение продукции двуокиси углерода 

Увеличение мертвого пространства 

Технические ошибки 

Увеличение количества двуокиси углерода 

Снижение альвеолярной вентиляции 

Усиленная продукция двуокиси углерода 

Вдыхание двуокиси углерода 

Лечение гидрокарбонатом натрия 

Этиология 

Учащение дыхания 

Увеличение дыхательного объема 

Гипотермия 

Эмболия легочных сосудов 

Гипотензия 

Шок 

Загрязнение воздуха 

Неправильная калибровка 

Урежение дыхания 

Снижение дыхательного объема 

Сепсис 

Тиреотоксикоз 

Злокачественная гипертермия 

Повторное вдыхание выдохнутого 

воздуха 

Большое количество двуокиси 

углерода во вдыхаемом воздухе 

5. Как выглядят типичные капнограммы при гипервенти­

ляции, вентиляции с нарушением распределения и повтор­

ном вдыхании газовой смеси? На рис. 13 приведены капно­

граммы, построенные на основании пяти соответствующих оп­

ределений. Первое определение проведено в самом начале вы­

доха. Соответственно сегмент капнограммы 1 — 2 свидетельст­

вует о воздухе мертвого пространства, в котором содержится 

очень мало углекислоты или она отсутствует. Сегмент 2 — 3 

отражает содержание двуокиси углерода в смеси воздуха 

мертвого пространства и альвеол, в которых количество дву­

окиси выше. Как можно видеть на рисунке, на этом этапе кон­

центрация углекислоты увеличивается по мере освобождения 

альвеол от воздуха. Сегмент 3 — 4 соответствует этапу, когда 

воздух выдыхается из альвеол (альвеолярное плато). Точка 4 

329 

ч 

о 

о. 

V 

К 
о 

>> 

а 

Ч 

к 

и 

о 

Норма 

(волна в форме 

квадрата) 

Гипервентиляция 

Время, с 

Рис. 13. Формы волн капнограммы. 

Вентиляция при 

нарушении 

распределения 

Повторное 

вдыхание 

двуокиси 

углерода 

означает, что выдох закончился, концентрация в нем углекис­

лоты достигла максимума и начинается вдох. Сегмент 4 — 5 от­

ражает повторное вдыхание воздуха анатомического мертвого 

пространства, содержание углекислоты в котором прогрессивно 

уменьшается. Сегмент 5—1 соответствует вдыханию чистого ат­

мосферного воздуха, практически свободного от двуокиси угле­

рода. При гипервентиляции форма кривой на капнограмме из­

меняется. Альвеолярное плато выглядит почти ровным, сегмент 

3 — 4 представлен прямой линией круто поднимающейся и за­

канчивающейся в точке 4 к самому началу вдоха. Вентиляция 

при нарушении распределения характеризуется вогнутой кри­

вой. Сегмент 2 — 3 плавно переходит в альвеолярное плато, 

обычно соответствующее сегменту 3 — 4. При повторном вдыха­

нии двуокиси углерода форма кривой та же, что и в норме, но 

она заметно приподнята над обычным уровнем. При оценке 

кривых капнограмм, как и при других методах физиологичес­

кого мониторинга, необходимо принимать во внимание не толь­

ко абсолютные показатели, но и степень их отклонения от 

обычных. 

6. Каковы в норме различия по содержанию кислорода и 

двуокиси углерода между альвеолами и артериальной кро­

вью? Парциальное давление кислорода в альвеолах после уста­

новления равновесия с напряжением кислорода в капиллярах 

330 

составляет 110 мм рт.ст. Однако его напряжение в капиллярах 

при этом остается на уровне 100 мм рт.ст. Различие между 

двумя средами в 10 мм рт.ст. представляет собой нормальный 

градиент альвеолярной и артериальной оксигенации. 

Парциальное давление двуокиси углерода в альвеолах после 

его уравнивания с давлением в легочных капиллярах составля­

ет 38 мм рт.ст. В последних оно выше (40 мм рт.ст.). Различие 

между давлением в этих двух средах в 2 мм рт.ст. представляет 

собой градиент парциального давления двуокиси углерода 

между альвеолами и капиллярами. Увеличение градиента окси­

генации (A-aDCh) при дыхании 100 % кислородом свидетельст­

вует о выраженном физиологическом шунтировании. Повыше­

ние градиента углекислоты (A-aDCCh) отражает увеличение 

мертвого пространства при легочной эмболии, гипертензии или 

шоке. 

7. Каковы проблемы при применении многоканальных 

систем масс-спектрометрии? В настоящее время эти системы 

применяют очень широко, в связи с чем возможно своевремен­

ное получение полезной информации. Интервалы между иссле­

дованиями у каждого контролируемого больного определяются 

их числом в данный момент времени. Чем их больше, тем мень­

ше времени уделяется каждому из них. Результаты проведен­

ных исследований в 25 группах больных и более показали, что 

и при такой нагрузке можно проследить за динамикой физио­

логических нарушений. Тем не менее остаются опасения, что 

эти системы не всегда своевременно реагируют при развитии 

неотложных, опасных для жизни состояний, например при ин­

тубации пищевода. В подобных случаях системы направляют 

переключающий сигнал к соответствующему посту. Проблемы 

тем не менее возникают в тех редких случаях, когда срочные 

мероприятия необходимо проводить непосредственно у постели 

больного. 

Действующее начало многих ингаляционных бронхолитиков 

представляет собой соединение из группы фтористых углеводо­

родов. Эти вещества напоминают ингаляционные анестетики, 

поэтому масс-спектрометр Perkin — Elmer может ошибочно рас­

шифровать их как галотан или изофлуран. К счастью, эти 

многоканальные системы не сообщают ошибочные сведения на 

другие посты. Масс-спектрометр Chemetron SARA успешно ре­

шает и эти проблемы. 

Несмотря на то, что гелий очень редко добавляют в дыха­

тельные смеси, при масс-спектрометрии в этом случае могут 

быть получены ошибочные данные. Масс-спектрометры обычно 

не оборудованы специальными сборными платами для гелия, 

поэтому он не регистрируется при вдыхании и выдыхании. По­

скольку парциальное давление газовой смеси и в этих случаях 

рассчитывают по обычным стандартам, то в присутствии йеза-

331 

регистрированного гелия эти расчеты оказываются неверными. 

Так, при использовании 50 % гелия с закисью азота результаты 

определения кислорода и двуокиси углерода будут отличаться 

от нормы в два раза. Эти случаи легко идентифицировать, 

сравнивая результаты масс-спектрометрии с результатами дру­

гих методов количественного определения кислорода. 

8. Каков механизм пульсоксиметрии? Наиболее совершен­

ным методом определения оксигенации служит измерение пар­

циального давления кислорода в артериальной крови. Еще со­

всем недавно такие неточные и ненадежные показатели, как 

темный цвет крови, цианоз, нестабильность гемодинамики или 

нарушения сердечного ритма, рассматривались как возможное 

свидетельство нарушений оксигенации. Даже изменения арте­

риального давления, частоты и ритма сердечных сокращений 

или сердечного выброса отнюдь не однозначно указывают на 

гипоксию, особенно при наблюдении в динамике. Метод опре­

деления парциального давления кислорода в артериальной 

крови при всей его точности прерывист и требует длительного 

времени. От момента взятия пробы артериальной крови до по­

лучения результатов определения ее газового состава проходит 

не менее 20 минут. 

Попытки неинвазивного и непрерывного контроля за оксиге-

нацией увенчались успехом после внедрения в практику метода 

пульсоксиметрии. Он заключается в трансиллюминации тканей 

с использованием двух световых волн определенной длины. 

Интенсивность света, проходящего через ткани, зависит от ко­

личества оксигемоглобина и гемоглобина, а также от кровена­

полнения тканей. Количество оксигемоглобина рассчитывают, 

сопоставляя показатели прохождения двух световых волн опре­

деленной длины через ткани на высоте пульсовой волны и 

после нее. Трансиллюминацию обычно проводят на ткани паль­

ца руки или ноги, а также подошвенной и ладонной поверхнос­

тей или носа. Пульсоксиметрия основана на клиническом при­

менении закона Lambert —Beer, спектрофотометрии и микро­

процессах. 

9. Каковы проблемы при проведении пульсоксиметрии? 

Преимущество пульсоксиметрии заключается в возможности 

непрерывного и неинвазивного наблюдения за оксигенацией 

тканей. Тем не менее ее применение может поставить перед 

анестезиологом ряд проблем. Гипотензия, гипотермия и не­

пульсирующий поток, например при сердечно-легочном шунти­

ровании, исключают возможность использования этого метода 

из-за недостаточной пульсации артерий. При неадекватной 

пульсации невозможна нормальная работа прибора, так как ос­

новным принципом его функционирования является сопостав­

ление данных, полученных на высоте пульсовых волн и в про-

332 

межутке между ними. Вещества типа метиленового синего на­

рушают точность исследования, поскольку пульсоксиметр при 

их циркуляции в крови выдает искусственно заниженные пока­

затели насыщения крови кислородом. Подобные отклонения 

результатов происходят в присутствии карбоксигемоглобина, 

метгемоглобина и сульфгемоглобина. Исходящее из вен ин­

фракрасное излучение, напротив, способствует получению за­

вышенных результатов. В последнем случае исследуемый учас­

ток достаточно прикрыть непрозрачным материалом. 

10. Что представляет собой метод чрескожного контроля 

за оксигенацией тканей и в чем его отличие от пульсоксимет­

рии? Метод чрескожного непрерывного и неинвазивного кон­

троля за оксигенацией тканей весьма популярен. Наиболее ши­

роко этот метод применяется при обследовании новорожден­

ных. Кожу нагревают до температуры 43 °С для того, чтобы 

расширить (артериализовать) капилляры. По мере усиления 

кровотока в коже ее нагревают интенсивнее, чтобы сохранить 

постоянство температуры в исследуемом участке. В связи с 

этим на нагревающий прибор приходится нагрузка тем ббль-

шая, чем сильнее перфузия кожи. Чрескожное определение 

кислорода затрудняется при неравномерном его поступлении. 

Между тем у новорожденных поступление кислорода на пери­

ферию определяется прежде всего сердечным выбросом. Следо­

вательно, этот метод позволяет судить скорее о сердечном вы­

бросе, чем об оксигенации артериальной крови. Этот метод чре­

ват ожогом кожи. Температуру, обеспечиваемую нагревающим 

элементом, следует строго контролировать и периодически ме­

нять участок, в котором определяют оксигенацию тканей. Каж­

дый раз при проведении этого метода требуется предваритель­

ная калибровка, что занимает около 10 минут. Кроме того, по­

лучаемые результаты зависят от избранной локализации прово­

димого исследования. Результаты определения оксигенации в 

области грудной клетки и брюшной стенки оказываются выше, 

чем в коже конечностей. 

11. Что представляет собой капнография и в чем ее отли­

чие от масс-спектрометрии? Капнография представляет собой 

метод определения колебаний уровня двуокиси углерода. Рабо­

та многих капнографов основана на использовании законов 

Lambert—Beer и спектрофотометрии, с помощью которой обыч­

но определяют газовые составы. Инфракрасные лучи, быстро 

абсорбируемые двуокисью углерода, с определенной частотой 

пропускают через исследуемую пробу газа и стандартный газ 

известного состава. Различия в интенсивности инфракрасного 

излучения, прошедшего через тот и другой газовый состав, слу­

жат основой для расчетов. Помимо этого, содержание двуокиси 

углерода в конечной порции выдыхаемого воздуха удается оп-

333 

ределить, используя данные об объеме газа, скорости его про­

хождения по дыхательному контуру, длине трубок, их диамет­

ру и по некоторым другим показателям. 

Масс-спектрометры, используемые в клинике, также собира­

ют пробы газов и обеспечивают капнографическую информа­

цию. Механизм их работы заключается в ионизации газов, 

обычно исследуемых в клинике, в их ускорении, разделении, 

количественной оценке. Капнографы же позволяют получить 

информацию только о двуокиси углерода, масс-спектромет­

ры — о количестве кислорода, углекислоты, азота, закиси 

азота, галотана, энфлурана и изофлурана. 

12. Каковы проблемы при проведении капнографии? По­

добно другим системам, простое двигательное считывание ре­

зультатов может быть ошибочным. Концентрация альвеолярно­

го воздуха достигает максимума в конце выдоха, на этапе за­

вершения плато. Преимущество капнографии заключается в 

быстроте оценки происходящих колебаний. При капнографии 

на выдохе обычно получают характерную кривую в виде волны 

с плато на вершине. Использование аппаратуры для капногра­

фии при частом дыхании, например у детей, может потребовать 

специальной калибровки и наладки. Кроме того, специальная 

калибровка требуется при изменении просвета трубок и прове­

дении вентиляции с положительным давлением в дыхательных 

путях или положительным давлением в конце выдоха. 

RECOMMENDED REFERENCE 

Marcot VM: Cardiopulmonary Physiology and Respiratory Monitoring. 

Perkin-Elmer, Pomona, CA, 1985 

FURTHER READINGS 

Barken SJ, Tremper KK, Hyatt: Effects of methemoglobinemia on pulse 

oximetry and mixed venous oximetry. Anesthesiology 70:112, 1989 

Costarino AT, Davis DA, Keon TP: Falsely normal saturation reading with 

the pulse oximeter. Anesthesiology 67:830, 1987 

Cote CJ, Goldstein EA, Fuchsman WH, Hoaglin DC: The effect of nail 

polish on pulse oximetry. Anesth Analg 67:683, 1988 

Gravenstein N, Theisen GJ, Knudsen AK: Misleading mass spectrometer 

reading caused by an aerosol propellant. Anesthesiology 62:70, 1985 

Morton WD: The non-invasive determination of cardiac output in children: 

a three-breath technique. Anesthesiology 69:223, 1988 

Siegel M, Gravenstein N: Evaluation of helium interference with mass 

spectrometry. Anesth Analg 67:887, 1988 

Smalhout B, Kalenda Z: An atlas of capnography. 2nd ed. Kerckebosch-

Zeist, the Netherlands, 1981 

Tremper KK, Barker SJ: Pulse oximetry. Anesthesiology 70:98, 1989 

Williams EL, Benson DM: Helium-induced errors in clinical mass spec­

trometry. Anesth Analg 67:83, 1988 

334 

ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ИНВАЗИВНЫХ 

МЕТОДАХ КОНТРОЛЯ 

Женщина в возрасте 67 лет была направлена на операцию 

диагностической лапаротомии по поводу болей в животе. Поми­

мо этого, она страдала хронической сердечной недостаточнос­

тью, по поводу которой принимала дигоксин по 0,25 мг и фуро-

семид по 80 мг, тяжелой формой стенокардии, по поводу кото­

рой получала дилтиацем по 120 мг и изосорбида динитрат по, 

60 мг. Кроме того, ее беспокоили судороги, купируемые фено­

барбиталом по 100 мг. Результаты лабораторных исследований 

в основном не отличались от нормы, за исключением электро­

кардиограммы, на которой определялись признаки фибрилля­

ции предсердий и блокады левой ветви предсердно-желудочко-

вого пучка (Гиса). Премедикацию проводили диазепамом 

(2 мг) и изосорбида динитратом (20 мг). Контроль осущест­

влялся с помощью катетера 20-го калибра, введенного в правую 

лучевую артерию, катетера, введенного в легочную артерию 

через внутреннюю яремную вену справа, пульсоксиметрии и 

масс-спектрометрии. Во время введения катетера в легочную 

артерию больная потеряла сознание и побледнела, пульс пере­

стал определяться, на ЭКГ появились признаки брадикардии и 

расширился комплекс QRS. После проведения соответствую­

щих мероприятий начата операция. Примерно через 1 ч правая 

рука больной потемнела и стала холодной на ощупь. 

ВОПРОСЫ 

1. Каковы показания для введения катетера в артерию? 

2. Каковы противопоказания для катетеризации лучевой артерии? 

3. Что служит альтернативой катетеризации лучевой артерии? 

4. Каковы осложнения при катетеризации артерий? 

5. Каковы показания для катетеризации центральных сосудов? 

6. Каковы противопоказания для катетеризации центральных сосудов? 

7. Каковы преимущества и недостатки разных доступов к центральным 

сосудам? 

8. В чем состоит процедура канюляции внутренней яремной вены? 

9. Каковы показания для измерения центрального венозного давления? 

10. Каковы показания для катетеризации легочной артерии? 

11. Каковы осложнения при введении катетера в легочную артерию? 

1. Каковы показания для введения катетера в артерию? 

Катетеризация артерий показана во всех случаях нарушения ге­

модинамики или при риске их появления. Непосредственное 

измерение давления в артериях рекомендуется также, если 

ожидается массивная крсфопотеря или массивное шунтирова­

ние жидкости. К другим показаниям относятся операции на ор­

ганах грудной клетки, полости черепа, крупных сосудах, при 

которых может наступить гипотензия, а также при невозмож­

ности определить артериальное давление с помощью косвенных 

335