Схема вентиляции электрическая: Схема щита приточной вентиляции с ТЭНом

Содержание

Вентиляция с электрическим калорифером в Новосибирске

Описание
Технические характеристики
Проекты
Документы

Описание

Автоматизация вентиляции на основе готового решения RUBICON Vent. Подходит для жилых и общественных зданий и промышленных объектов.

Основные функции шкафа управления вентиляции с электрическим калорифером

Автоматическое регулирование температуры
Подогрев приточного воздуха в зависимости от показаний датчика температуры в канале.
Защитные функции
Включение/выключение вентилятора и защита двигателя от перегрева. У вентилятора должен быть термоконтакт на двигателе.
Защита электрического калорифера от перегрева.
Отключение системы по сигналу пожарной сигнализации.
Контроль засоренности воздушного фильтра.
Управление
Ручное или дистанционное управление. Возможность подключить пульт дистанционного управления.
Автоматическое переключение режима ЗИМА – ЛЕТО.
Сохранение всей информации о работе установки в журнале событий.

Схема шкафа вентиляции с электрическим калорифером

Комплект поставки

Технический паспорт
Схема подключения
Сертификат соответствия
Программа (по запросу)

Шкафы управления RUBICON работают на объектах по всей России

Производим щитовое оборудование по ТЗ заказчика на основе проекта, используя типовые решения из нашего каталога.

Каждый щит тестируется и проходит комплексную обкатку перед отправкой.
Вся продукция сертифицирована с гарантией 1 год.
Техническая поддержка по вопросам монтажа и эксплуатации.
Доставка по России надежными транспортными компаниями.

Отправьте проект на почту [email protected]
Или позвоните по бесплатному номеру 8 800 700 46 17

Технические характеристики

Калорифер	Электрический
Корпус шкафа	Металл
Степень защиты	IP 31
Сроки выполнения	5 дней
Габариты, мм	500х400х220
Гарантия, мес	12
Мощность калорифера, кВт	9 — 30
Функции частотного регулирования	Нет

Проекты

Документы

Sertifikat RUBICON Fire Smoke

3. 4 Мб

sertifikat

443.9 Кб

ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУ И С ВАМИ СВЯЖЕТСЯ ПЕРСОНАЛЬНЫЙ МЕНЕДЖЕР

Рассчитаем стоимость проекта, подберем оборудование, проконсультируем. Отправим коммерческое предложение.

Оставить заявку

1 / 1

Оборудование

Электрический нагреватель в системе приточной вентиляции.

Электрические воздухонагреватели предназначены для нагрева или дополнительного подогрева воздуха в установках приточной вентиляции;

и не являются основной системой отопления! Включение электрического нагревателя в систему приточной вентиляции имеет ряд требований, связанных прежде всего с пожарной безопасностью объекта.
Итак, какие это требования:

невозможность включения нагревателя в случае, если в нагреватель не поступает воздух;
выключение нагревателя в случае прекращения поступления воздуха в нагреватель или при снижении расхода воздуха ниже установленной границы;
доохлаждение после выключения нагревателя;
минимальная скорость движения воздуха в нагревателе 2 м/сек. ;

Установка и монтаж:
Расстояние между нагревателем и остальными компонентами (колено, вентилятор, клапаны и т. д.) должно быть не менее 500 мм.. Для управления мощностью нагревателя рекомендуется использовать можно использовать регулятор RV-1/2 (RV-3), прменить схему ступенчатого подключения ТЭНов электронагревателя (для этого, как правило необходимо внести некоторые изменения в заводскую схему электронагревателя) или регулировать скорость потока воздуха через нагреватель (что не всегда оправдано, ведь основная задача системы вентиляции именно подача свежего воздуха!).

Необходимую мощность электрического нагревателя можно посчитать по упрощённой формуле:

P=Q*0,34*∆t
P – мощность электронагревателя (Вт)
Q – расход воздуха (м3/час.)
∆t – разница температур (0С)

Схематично система приточной вентиляции с электрическим калорифером представлена на рис.

Сразу замечу что на приведённой схеме отсутствуют некоторые элементы, такие как:

электропривод воздушной заслонки;
система подогрева воздушной заслонки;
датчк температуры воздуха в канале воздуховода b датчик температуры в помещение;
блок автоматики и управления;

напомню: «мы рассматриваем только элементы необходимые для защиты системы от пожара!»
На рисунке 2 приведена электрическая схема управления системой приточной вентиляции с электрическим калорифером.

Рассмотрим работу схемы: Кнопкой ПУСК включается контактор КМ3, его контакты КМ3.2 замыкаются, и запускается вентилятор калорифера; одновременно замыкаются его контакты КМ3.1, подготавливающие цепь питания контактора КМ2, отвечающего за включение электрокалорифера. После разгона электродвигателя вентилятора замыкаются контакты DPA2.1 датчика перепада давления DPA2 и дают рарешение на включение контактора КМ2 управляющего работой электрокалорифера.

При падение давления в датчике DPA2 его контакты разомкнут цепь питания контактора КМ2 и калорифер перестанет нагреваться. Для остановки системы вентиляции служит кнопка СТОП, при её нажатие размыкаются контакты КМ3.1, КМ3.2, контактактор КМ2 обесточивается и напряжение с калорифера снимается, реле времени РВ1 своими контактами РВ1.1 ещё некоторое время будет удерживать контактор КМ1 во включенном состоянии, что необходимо для обеспечения доохлаждения ТЕНов электрокалорифера. Через время заданное реле времени РВ1, его контакты РВ1.1 размыкаются и система вентиляции обесточивается полностью.
Электродвигатель вентилятора защищен тепловым реле РТЛ (на схеме отсутствует) на соответствующий ток (это типовая схема защиты электродвигателя).

В схеме присутствует датчик перепада давления DPA1, служащий для сигнализаци загрязнения фильтра, и как правило являющийся чисто информационной функцией.
Датчики TS1 и TS2 выполняют функции защиты от калорифера от перегрева (TS1) и защиты от вознкновения пожара (TS2).

Датчик TS2 включается так же в цепь пожарной сигнализации.
В данной схеме нагреватели подключены все сразу для максимальной мощности нагрева помещения.
В качестве реле времени можно использовать реле GRT8-B1. Внешний вид реле и схема подключения показаны на рис. 3.

В заключение хочу привести внешний вид нагревателя электического для круглых каналов и датчика перепада давления:

Ну вот и всё, если у вас возникли вопросы воспользуйтесь нашей электронной почтой

[email protected], попробуем на них квалифицированно ответить. В строке письма «тема» пишите: «Системы вентиляции».
P.S. просьба, не задавать вопросов на которые последует ответ: «читайте внимательно статью».

russian women

Состав системы вентиляции | Основы системы медицинской вентиляции: клиническое руководство

Фильтр поиска панели навигации Oxford AcademicОсновы системы медицинской вентиляции: клиническое руководствоКлиническая медицинаOxford Medicine OnlineBooksJournals Мобильный телефон Введите поисковый запрос

Закрыть

Расширенный поиск

Иконка Цитировать Цитировать
Разрешения
Делиться
- Твиттер
- Подробнее

Укажите

Лей, Юань, «Композиция системы ИВЛ», Основы медицинской системы ИВЛ: клиническое руководство (

Oxford

, 2017; онлайн-издание, Oxford Academic, 1 июля 2017 г. ), https://doi.org/10.1093/med/ 9780198784975.003.0005, по состоянию на 6 мая 2023 г.

Выберите формат Выберите format.ris (Mendeley, Papers, Zotero).enw (EndNote).bibtex (BibTex).txt (Medlars, RefWorks)

Закрыть

Advanced Search

Abstract

«Состав системы вентиляции» подробно описывает каждую из шести основных частей: электропитание, подачу сжатого газа, вентилятор, дыхательный контур, искусственные дыхательные пути и легкие пациента. В этой главе обсуждается внутренняя конструкция аппарата ИВЛ, в частности, инспираторный и экспираторный каналы, а также использование пропорционального клапана. В нем описывается структура различных используемых дыхательных контуров или контуров пациента, а также их связь с используемым увлажнителем. Затем автор обращается к искусственным дыхательным путям или неинвазивному интерфейсу пациента и, наконец, к дополнительным компонентам, которые добавляются к дыхательным путям, компонентам, которые добавляют мертвое пространство и сопротивление контуру.

Ключевые слова: искусственные дыхательные пути, дыхательный контур, мертвое пространство, электроснабжение, подача газа, неинвазивный интерфейс пациента, контур пациента, вентилятор

Субъект

Клиническая медицина

Коллекция: Оксфордская медицина онлайн

Отказ от ответственности

Издательство Оксфордского университета не делает заявлений, явных или подразумеваемых, о том, что дозировки лекарств, указанные в этой книге, верны. Поэтому читатели должны всегда… Более Издательство Оксфордского университета не делает заявлений, явных или подразумеваемых, о том, что дозировки лекарств, указанные в этой книге, верны. Поэтому читатели должны всегда проверять информацию о продукте и клинических процедурах с самой последней опубликованной информацией о продукте и таблицами данных. предоставленных производителями, а также самые последние кодексы поведения и правила техники безопасности. Авторы и издатели не несут ответственности и юридическую ответственность за любые ошибки в тексте или за неправильное использование или неправильное применение материала в этой работе. Если не указано иное, дозы препаратов и рекомендации для небеременных взрослых, которые не кормят грудью.

В настоящее время у вас нет доступа к этой главе.

Доступ к контенту в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок. Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту одним из следующих способов:

Доступ на основе IP

Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов. Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с IP-аутентификацией.

Войдите через свое учреждение

Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения. Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.

Щелкните Войти через свое учреждение.
Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа в систему.
При посещении сайта учреждения используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.

Войти с помощью читательского билета

Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.

Члены общества

Доступ члена общества к журналу достигается одним из следующих способов:

Войти через сайт сообщества

Многие общества предлагают единый вход между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Если вы видите «Войти через сайт сообщества» на панели входа в журнале:

Щелкните Войти через сайт сообщества.
При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.

Вход через личный кабинет

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам. См. ниже.

Личный кабинет

Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.

Просмотр учетных записей, вошедших в систему

Щелкните значок учетной записи в правом верхнем углу, чтобы:

Просмотр вашей личной учетной записи и доступ к функциям управления учетной записью.
Просмотр институциональных учетных записей, предоставляющих доступ.

Выполнен вход, но нет доступа к содержимому

Oxford Academic предлагает широкий ассортимент продукции. Подписка учреждения может не распространяться на контент, к которому вы пытаетесь получить доступ. Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому контенту, обратитесь к своему библиотекарю.

Ведение счетов организаций

Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.

Покупка

Наши книги можно приобрести по подписке или купить в библиотеках и учреждениях.

Информация о покупке

Основы механической вентиляции: WFSA

Dr Aalekh Prasad ¹, Dr Sanika Patil ²

¹ Регистратор интенсивной терапии, городская больница Питерборо, Великобритания

90 002 ² Регистратор анестезиологов, больница Адденбрука, Великобритания

Консультант-супервайзер: д-р Генри Нэш, консультант по анестезиологии и интенсивной терапии, городская больница Питерборо, Великобритания

Под редакцией: профессор Субрамани Кандасами, консультант по интенсивной терапии и руководитель христианско-медицинского колледжа, Веллор, Индия

Электронная почта ответственного автора: aalekhprasad@gmail. com

Опубликовано 3 мая 2022 г.

Аппарат ИВЛ подает заданный объем газа пациенту в зависимости от объема, давления или потока.
Механические вентиляторы можно классифицировать по входной мощности, источнику сжатого газа и приводному механизму.
Газ поступает в легкие по градиенту давления между дыхательными путями и альвеолами. Этот градиент давления известен как давление в дыхательных путях.
Фазы искусственного дыхания определяются триггером, пределом и циклом.

Аппарат ИВЛ подает пациенту заданный объем газа в зависимости от объема, давления или потока, установленных оператором. Он делает это путем создания потока газа в дыхательный контур, и этот поток определяется настройками, как описано ниже.

Физика механических вентиляторов

Аппарат искусственной вентиляции легких полностью или частично поддерживает работу дыхания пациента.

Базовая конструкция механического вентилятора может быть описана в соответствии с (1) входной мощностью, (2) источником сжатого газа, (3) приводным механизмом или (4) схемой управления.

Входная мощность

(a) Пневматика: в качестве источника энергии используются сжатые медицинские газы.

(b) Электрические: переменный или постоянный ток используется для привода поршней и компрессоров, создающих давление.

(c) Комбинированный: большинство аппаратов ИВЛ в отделениях интенсивной терапии сочетают в себе пневматическую энергию, используемую для обеспечения дыхания, в то время как микропроцессор с электронным управлением управляет клапанами, которые регулируют характеристики дыхания.

2. Источник сжатого газа: очевидно, что требуются и кислород, и воздух. Они могут подаваться через центральный коллектор больницы с помощью блендера, смешивающего их для достижения желаемой концентрации кислорода (FiO ₂). В качестве альтернативы, некоторые машины могут использовать кислородный баллон вместе с воздушным компрессором, в то время как другие будут иметь встроенную турбину в качестве источника сжатого воздуха.

3. Приводной механизм: это система, используемая вентилятором для преобразования входной мощности в работу вентилятора; бывают 3-х типов: поршневые, сильфонные и пневматические. Чаще всего используется пневматический приводной механизм. Механизмы пневматического привода используют микропроцессорное управление и пропорциональный электромагнитный клапан, который преобразует электрическую энергию в механическую. Микропроцессор управляет соленоидом (клапаном с электромеханическим приводом), чтобы открывать и закрывать клапаны в соответствии с желаемой характеристикой потока или давления. Электромагнитные клапаны представляют собой блоки управления, которые при подаче или отключении питания либо перекрывают, либо пропускают поток жидкости или газа. Привод выполнен в виде электромагнита. При подаче напряжения создается магнитное поле, которое тянет поршень против действия пружины. В обесточенном состоянии плунжер под действием пружины возвращается в исходное положение.

4. Цепь управления: Система, которая управляет приводным механизмом вентилятора и клапанами вдоха и выдоха, представляет собой цепь управления. Цепь управления может быть классифицирована как разомкнутая или замкнутая.

(a) Цепи управления без обратной связи достигают установленного желаемого выхода, не реагируя на изменяющиеся условия, такие как утечка в цепи. Разомкнутые цепи управления не контролируются микропроцессором.

(b) Цепи управления с обратной связью регулируют входной сигнал, чтобы он соответствовал желаемому заданному выходному сигналу в результате измерения вентилятором потока, давления или объема, позволяя компенсировать изменяющиеся условия.

Цепи управления также можно классифицировать на основе лежащего в их основе механизма (механического, пневматического, электронного или жидкостного).

(a) Механические цепи управления — это системы с разомкнутым контуром, используемые в старых механических вентиляторах, в которых для управления приводным механизмом используются рычаги и шкивы.

(b) Пневматические схемы управления используют клапаны, форсунки, эжекторы и диафрагмы для управления приводным механизмом.

(c) Электронные схемы управления используют резисторы, диоды, схемы и микропроцессоры для управления приводным механизмом вентиляторов.

(d) Гидравлические схемы управления работают аналогично электронным схемам управления, но вместо этого контролируют направление потока газа и выполняют логические функции, основанные на гидродинамике (или гидрологической логике). Гидродинамика использует гидродинамику для выполнения функций, которые в противном случае контролировались бы электроникой (например, эффект Коанда).

Увлажнение и подогрев

Газ в источнике сухой и может быть холодным. Кроме того, эндотрахеальная трубка обходит естественные механизмы увлажнения носа и глотки. Вдыхание сухого холодного газа приводит к мукоцилиарной дисфункции и задержке секрета, поэтому необходимо искусственное увлажнение вдыхаемого газа (рис. 1).

Рисунок 1. Влияние влажности и функции слизистой оболочки.

Увлажнение может быть достигнуто пассивно с использованием стандартных тепло- и влагообменных фильтров (рис. 2).

Рис. 2. Фильтр тепловлагообмена: конструкция и принцип работы (1).

Этот метод менее эффективен и подходит только для кратковременной вентиляции, так как фильтр необходимо регулярно менять, чтобы снизить риск его засорения выделениями. Это, кстати, увеличивает риск аэрозолизации и распространения инфекции.

Активное увлажнение с помощью водяной бани, при котором вдыхаемый газ проходит над нагретой водяной баней, является более эффективным методом увлажнения (рис. 3). Существуют и другие методы активного увлажнения (например, ультразвуковые небулайзеры), но они используются реже.

Рис. 3. Схема увлажнителя с подогревом.

Сопротивление дыхательных путей

Сопротивление дыхательных путей — это препятствие для воздушного потока в дыхательных путях, обычно от 0,5 до 2,5 см В ₂ О/л/с ¹ в здравии. На него влияют 2 основных фактора: скорость газового потока и радиус дыхательных путей.

Скорость газового потока: Поток может быть турбулентным или ламинарным. Переход от ламинарного течения к турбулентному происходит, когда число Рейнольдса больше 2000. Число Рейнольдса — это безразмерное число, которое увеличивается со скоростью потока газа (среди прочих переменных). Турбулентный поток газа приводит к гораздо более высокому сопротивлению дыхательных путей, чем ламинарный поток газа.
Радиус дыхательных путей: сопротивление дыхательных путей обратно пропорционально r ⁴ (r = радиус дыхательных путей), согласно уравнению Хагена-Пуазейля. Таким образом, небольшое уменьшение радиуса дыхательных путей может привести к значительному увеличению сопротивления дыхательных путей. Уравнение Хагена-Пуазейля:

Сопротивление дыхательных путей (R) = 8 нл /πΔ Pr ⁴

где n = вязкость жидкости (газа), л = длина трубки, Δ P = изменение в движущем давлении, r = радиус дыхательных путей.

Из уравнения видно, что сопротивление дыхательных путей также напрямую зависит от длины дыхательных путей или эндотрахеальной трубки и вязкости газа. Сопротивление дыхательных путей также можно рассчитать следующим образом:

Изменение давления/изменение объема или Пиковое давление – плато давление/поток.

Изменения сопротивления дыхательных путей можно визуально наблюдать на системе искусственной вентиляции легких с помощью индикатора контура давление-объем (P-V) ² . Увеличение изгиба (предполагающее увеличение сопротивления потоку вдоха или выдоха [или обоих] в зависимости от направления изгиба) петли давление-объем предполагает общее увеличение сопротивления воздушному потоку (рис. 4).

Рисунок 4. Увеличение изгиба (от пунктирной линии к сплошной) контура давление-объем указывает на увеличение сопротивления воздушному потоку. Искривление инспираторной ветви (от А1 до А2) может быть вызвано чрезмерным потоком вдоха. Искривление экспираторной части (от B1 до B2) может быть вызвано увеличением сопротивления экспираторному потоку, например, бронхоспазмом.

Соответствие

Растяжимость легких — это мера растяжимости легких — изменение объема на единицу изменения транспульмонального давления (рис. 5),

Рисунок 5. Факторы, определяющие податливость дыхательной системы.

и рассчитывается следующим образом:

C = Δ V /Δ P,

, где C — податливость, Δ V — изменение объема, а Δ P изменение транспульмонального давление.

Низкая комплаентность означает, что легкие жесткие или некомплаентные, что затрудняет расширение легких и увеличивает работу дыхания (например, острый респираторный дистресс-синдром).

Высокая растяжимость означает неполный выдох, задержку воздуха и сниженное выведение CO ₂ из-за отсутствия эластической отдачи в легких (например, эмфизема).

Для типичного легкого с функциональной остаточной емкостью податливость составляет 200 мл/см H ₂ O.

Общая податливость дыхательной системы включает растяжимость как легких, так и грудной клетки:

1/RC = 1/LC + 1/TCC,

, где RC — дыхательный комплайнс; LC, растяжимость легких; и TCC, податливость грудной клетки.

Типичные значения податливости легких и грудной клетки: 200 мл/см H ₂ O; таким образом, типичное значение респираторной податливости составляет 100 мл/см H ₂ O.

Податливость можно разделить на статическую и динамическую податливость.

Статическая растяжимость

Измеряется при отсутствии потока газа в легких. Он связан с эластическим сопротивлением легких и грудной клетки. Это может быть представлено графически в виде графика давление-объем, который показывает, что отношение давление-объем между объемом легких и внутригрудным давлением не является линейным (рис. 6).

Рис. 6. На обоих концах кривой кривая давление-объем плоская, поэтому растяжимость легких низкая. В диапазоне от 5 до 10 см вод. ст. кривая объем-давление является самой крутой, и небольшое изменение транспульмонального давления приведет к большему изменению объема легких. Таким образом, растяжимость легких максимальна при функциональной остаточной емкости.

Состояния, вызывающие снижение статической податливости, следующие:

Острый респираторный дистресс-синдром
Ателектаз
Вздутие живота
Консолидация
Ожирение
Плевральный выпот
Пневмоторакс
Задержанные выделения

Условия, вызывающие увеличение статической податливости, следующие:

Эмфизема
Сундук с цепами
Стернотомия

Динамическое соответствие

Динамическое соответствие измеряется при наличии воздушного потока. Он включает как сопротивление дыхательных путей, так и эластическое сопротивление легких и стенки грудной клетки. Таким образом, при включении сопротивления дыхательных путей оно всегда ниже статического растяжимости.

На рис. 6 также показаны различные кривые вдоха и выдоха при нормальном дыхании. Эти различные направления образуют петлю, площадь внутри которой представляет собой количество энергии, используемой для преодоления сил сопротивления в дыхательных путях. Прямая линия, соединяющая их, представляет собой динамическую податливость, а эффект петли называется гистерезисом.

Состояния, вызывающие снижение динамической податливости, следующие:

Бронхоспазм
Перегиб эндотрахеальной трубки
Обструкция дыхательных путей

Метод измерения статической и динамической податливости (рис. 7) следующий:

Определение правильного дыхательного объема
Получите давление плато, применяя задержку вдоха.
Определите пиковое давление вдоха.

Рисунок 7. На приведенном выше графике растяжимость измеряется для каждого повышения давления в дыхательных путях на 5 см вод. ст. От нулевого давления в конце выдоха давление в дыхательных путях увеличивается с шагом 5 см вод. ст. и наносится соответствующее изменение объема. Как видите, изменение объема увеличивается с каждым изменением давления водного столба на каждые 5 см по мере того, как мы движемся к правой стороне графика, что подразумевает лучшую податливость и снижение работы дыхания.

Статическая растяжимость рассчитывается как дыхательный объем/(давление плато — положительное давление в конце выдоха [ПДКВ]). Динамическое соответствие рассчитывается как дыхательный объем/(пиковое давление вдоха – ПДКВ).

Механика вентиляции

Газ поступает в легкие по градиенту давления в дыхательных путях:

Давление в дыхательных путях = давление в дыхательных путях – альвеолярное давление.

Этот градиент можно создать с помощью вентиляции с положительным или отрицательным давлением.

Вентиляция с отрицательным давлением (например, «железные легкие») создает это давление путем приложения отрицательного давления к стенке грудной клетки, что впоследствии снижает альвеолярное давление.

Вентиляция с положительным давлением создает градиент давления путем создания положительного давления в дыхательных путях.

Аппарат искусственной вентиляции легких, показанный на рис. 8, можно представить как трубку (представляющую собой трубку вентилятора, эндотрахеальную трубку и дыхательные пути) с баллоном на одном конце (представляющим альвеолы).

Рис. 8. Схема аппарата ИВЛ.

Давление в точке B эквивалентно альвеолярному давлению и может быть определено как объем, необходимый для раздувания альвеол, деленный на растяжимость альвеол плюс исходное ПДКВ. Давление в точке A эквивалентно давлению в дыхательных путях, измеренному вентилятором, и является произведением потока и сопротивления, добавленного к давлению в точке B.

Если рассматривать это как идеальную пару легких, то поток, объем и давление равны переменные, в то время как сопротивление и податливость являются постоянными. На рисунке показаны взаимосвязи между давлением, расходом и объемом, и при установке одного два других становятся постоянными. Это также показывает, что невозможно установить более одной переменной одновременно.

Таким образом, в режимах предустановки объема и потока давление становится зависимой переменной, и важно контролировать давление и минимизировать риск баротравмы. Однако важно именно альвеолярное давление (плато), а не давление в дыхательных путях (пиковое давление вдоха). Альвеолярное давление можно определить путем измерения давления в дыхательных путях после паузы в конце вдоха (потока воздуха нет и, следовательно, нет сопротивления, таким образом, P _A = P _B ), поскольку газ будет распределяться по легочным единицам, тем самым достигая равновесия (рис. 8). Однако альвеолярное давление может быть выше измеренного давления, например, при бронхоспазме, если имеется газовая ловушка.

Давление в конце каждого надувания легких является пиковым давлением в дыхательных путях; это необходимо для преодоления сил сопротивления и упругости в легких и стенке грудной клетки. Давление в альвеолах в конце вдоха соответствует давлению плато (рис. 9).

Рисунок 9. Пиковое давление в дыхательных путях и давление плато.

Детерминанты вентиляции

Принципы, лежащие в основе различных режимов вентиляции, относительно просты и определяются тремя параметрами (рис. 10):

(1) Что вызывает вдохновение? Курок.
(2) Какая цель или предел достигается во время вдоха? Лимит. (3) Чем заканчивается вдохновение? Езда на велосипеде.

Рис. 10. Фазы искусственного дыхания определяются триггером, пределом и циклом. A представляет триггер; Б, предел; и C, конец вдоха или иным образом начало выдоха.

Триггеры

Триггер — это событие, которое инициирует каждый механический вдох. Триггерами могут быть:

Время: вентилятор инициирует вдох в соответствии с установленной частотой дыхания, независимо от усилия пациента. Таким образом, при частоте дыхания 15 в минуту каждый дыхательный цикл длится 4 секунды, поэтому вентилятор инициирует вдох каждую пятую секунду (рис. 11).
Давление: при спонтанном усилии вдоха давление в дыхательных путях падает ниже установленного ПДКВ, и когда падение достигает установленного триггерного давления, инициируется вдох (рис. 12).
Поток: спонтанное усилие вдоха также может вызвать инспираторный поток газа, который обнаруживается вентилятором и инициирует вдох.
Нейронная поддержка: Нейронно регулируемая вспомогательная вентиляция — это режим, в котором аппарат ИВЛ способен воспринимать электрическую активность диафрагмы и, следовательно, инициировать вспомогательное дыхание (рис. 13).

Рис. 11. Частота дыхания при вдохе, инициируемом вентилятором.

Рис. 12. Триггер давления, настроенный на инициацию дыхания.

Рис. 13. При срабатывании по потоку вентилятор воспринимает изменение потока газа во время вдоха. Это инициирует вдохновение. Существует постоянный поток 5 л/мин в конце выдоха, который измеряется по мере выхода газа из экспираторного патрубка. На приведенном выше рисунке, когда пациент не делает вдох, поток не меняется, и поэтому вдох не начинается. Напротив, когда пациент делает спонтанный вдох, часть газа в контуре направляется в пациента. Это уменьшает поток газа, выходящего из экспираторного патрубка, и запускает вентилятор.

Вентилятор также может ложно сработать по многим причинам. Распространенными сценариями могут быть колебания давления и потока, вызванные скоплением воды в экспираторном патрубке дыхательного контура или высоким сердечным выбросом, аналогичным образом приводящим к колебаниям, вызывающим срабатывание аппарата ИВЛ (рис. 14–17).

Рис. 14. Дисплей вентилятора, показывающий колебания давления и потока.

Рис. 15. Скопление воды в экспираторном патрубке дыхательного контура.

Рис. 16. Дисплей вентилятора, отображающий колебания.

Рис. 17. Дисплей на мониторе пациента.

Ограничения

Ограничение — это механизм, который определяет, как дыхание доставляется пациенту, а не фактор, который останавливает вдох. Это может быть одно из следующих значений:

Ограниченный поток: Фиксированный поток подается в течение заданного интервала времени, так что пациенту будет подаваться известный дыхательный объем.
Ограничение давления: Фиксированное давление устанавливается с фиксированным интервалом времени, а доставляемый объем зависит от характеристик пациента, таких как податливость легких.

Цикличность

Цикличность — это фактор, определяющий переход от вдоха к выдоху. Вдохновение заканчивается при достижении заданного параметра. Этот предустановленный параметр может быть одним из следующих:

Объем: Циклическое выполнение происходит после доставки заданного объема.
Время: циклирование происходит после достижения заданного времени. Это можно установить напрямую (время вдоха) или косвенно (соотношение вдох:выдох [В:Э]).

На рис. 18 показан цикл времени, когда частота дыхания установлена равной 15, а время вдоха равно 2 секундам. В этом случае соотношение Вд:Выд задается косвенно и составляет 1:1.

Рис. 18. (a) Циклическое изменение времени, когда частота дыхания установлена равной 15, а время вдоха равно 2 секундам. В этом случае соотношение вдох:выдох (Вд:Выдох) задается косвенно и составляет 1:1. (b) Временной цикл, когда частота дыхания установлена равной 15 с временем вдоха 2 секунды. В этом случае соотношение Вд:Вд задается косвенно и составляет 1:1.

Поток: во время вдоха с поддержкой давлением поток вдоха увеличивается, а затем уменьшается после достижения пикового значения скорости вдоха. Как только этот поток снижается до заданной скорости выдоха, обычно описываемой как процент от пиковой скорости вдоха, происходит циклирование до выдоха. В двух показанных примерах (рис. 19) пиковая скорость вдоха составляет 80 л/мин. Экспираторная триггерная чувствительность (ETS) 50 %, 25 % и 10 % приводит к цикличности при скорости потока 40, 20 и 8 л/мин соответственно. Время вдоха и дыхательный объем обратно пропорциональны ETS. Если бы в системе была утечка, цикличность не происходила бы, поскольку можно было бы предотвратить достижение замедляющимся потоком настройки ETS, что привело бы к удлинению вдоха. Чтобы предотвратить это, можно установить максимальное время вдоха, что особенно ценно в режиме неинвазивной вентиляции, когда утечка почти неизбежна.
Давление: циклирование происходит после достижения заданного давления (рис. 20). Это снижает риск баротравмы. Если давление в дыхательных путях превышает установленный максимум, вентилятор переключится на выдох, независимо от доставляемого дыхательного объема. Таким образом, высокое давление в дыхательных путях может привести к преждевременному прекращению вдоха, вызывая некоторую степень гиповентиляции.

Рис. 19. Циклическое движение потока при 10%, 20% и 50% чувствительности триггера выдоха (ETS).

Рис. 20. Циклическое изменение давления с пиковым значением давления 30 см вод. ст.

Типы дыхания вентилятора

Вентиляционное дыхание можно контролировать или поддерживать.

(1) Контролируемое дыхание: инициируется вентилятором

(a) Предустановленный объем
(b) Предустановленное давление

(2) Вспомогательное дыхание: инициируется пациентом и поддерживается вентилятором

постоянная картина потока с результирующим давлением в дыхательных путях, которое будет зависеть от сопротивления и податливости дыхательной системы пациента.

Дыхание можно либо контролировать, либо контролировать с помощью помощи, в зависимости от дыхательных усилий пациента.

Предварительно настроенные вдохи под давлением используют высокую начальную скорость вдоха, которая уменьшается по мере вдоха. Результирующий дыхательный объем будет зависеть от времени вдоха, а также от сопротивления и податливости дыхательной системы пациента.

Режимы вентиляции

Ниже мы опишем 3 наиболее распространенных традиционных режима вентиляции:

Непрерывная принудительная вентиляция
Синхронная перемежающаяся принудительная вентиляция легких (SIMV)
Вентиляция с поддержкой давлением

Непрерывная принудительная вентиляция

При непрерывной принудительной вентиляции вентиляция будет контролироваться, если нет спонтанных вдохов, но может быть вспомогательной, если есть спонтанные вдохи. Тип дыхания всегда принудительный (предустановленный объем или давление).

Регулятор громкости

Здесь триггером является время, которое зависит от установленной частоты. Когда пациент делает спонтанные усилия, триггером является либо поток, либо давление. Пользователь устанавливает дыхательный объем, частоту дыхания, соотношение вдох: выдох и ПДКВ.

Вентиляция с контролем по объему поддерживает постоянную минутную вентиляцию, но не компенсирует утечки, а давление в дыхательных путях может меняться в зависимости от изменения податливости/сопротивления легких, что может способствовать баротравме ³ .

Контроль давления

Опять же, триггером является время. В этом режиме давление надувания задается оператором, и вентилятор обеспечивает инспираторный поток для достижения этого заданного давления. Результирующий дыхательный объем зависит от податливости и сопротивления дыхательной системы. Пользователь устанавливает давление вдоха в дыхательных путях, частоту дыхания, соотношение вдох: выдох и ПДКВ.

Улучшенный контроль над пиковым давлением в дыхательных путях, а также некоторая степень компенсации утечек. Также может быть более однородное распределение вентиляции по легким, так как все области подвержены одинаковому давлению. Однако изменение податливости легких может вызвать непреднамеренное изменение минутной вентиляции.

Регулятор объема с регулированием по давлению

Регулятор объема с регулированием по давлению представляет собой гибрид двух указанных выше режимов вентиляции, который может помочь обеспечить гарантированный дыхательный объем с помощью формы волны с регулированием по давлению. Это достигается комбинацией изменений времени вдоха и пикового потока в ответ на изменения дыхательных путей или характеристик растяжимости при каждом вдохе.

Он сочетает в себе преимущества двух вышеуказанных режимов дыхания.

Синхронная прерывистая принудительная вентиляция

SIMV обеспечивает спонтанное дыхание между вдохами вентилятора. ⁴ Аппарат ИВЛ настроен на выполнение определенного количества вдохов. Если у пациента апноэ, вентилятор будет выполнять эти вдохи как принудительные. Принудительные вдохи вентилятора во время SIMV могут регулироваться по объему или по давлению, как в приведенных выше описаниях для непрерывной принудительной вентиляции, в то время как спонтанные вдохи будут синхронизированы ⁵ на принудительный вдох, если он приходится на период SIMV, или на поддерживаемый давлением, когда он приходится на спонтанный период, вызванный давлением или потоком.

Этот режим может обеспечить некоторое спонтанное дыхательное усилие и помочь отлучению ⁶ от аппарата ИВЛ (рис. 21).

Рис. 21. Скалярная зависимость давление-время при синхронной прерывистой принудительной вентиляции в режиме с контролем по объему. Спонтанные вдохи будут синхронизированы во время фазы выдоха, также называемой обязательным временем цикла. Время обязательного цикла разделено на 2 окна: окно «а» для синхронизированных поддерживаемых вдохов, которое ближе к только что завершившемуся дыханию; окно «b» для синхронизированного принудительного дыхания, которое ближе к встречному дыханию. Как видите, вдох, запущенный в окне «а», будет синхронизирован с дыханием с поддержкой давлением, а вдох, запущенный в окне «б», будет синхронизирован с принудительным вдохом. Общее дыхание будет зависеть от времени срабатывания триггера. Например, если установлена частота 12 и имеется 8 спонтанных вдохов, частота может составлять от 12 до 20 вдохов в минуту. М 1/4 принудительного дыхания; T 1/4 — вдох спонтанно спровоцирован.

Вентиляция с поддержкой давлением

Вентиляция с поддержкой давлением — это спонтанный режим вентиляции. Оператор устанавливает давление вдоха, поддерживающее усилие пациента. В случае апноэ используется настройка резервной вентиляции. Вентилятор обеспечивает высокую начальную скорость потока (пиковую скорость вдоха) до тех пор, пока не будет достигнуто заданное давление в дыхательных путях. Циклический переход от вдоха к выдоху происходит, когда скорость вдоха во время фазы замедления вдоха падает до установленной чувствительности триггера выдоха (ETS), которая устанавливается в процентах от пиковой скорости вдоха.

Дыхательный объем будет прямо пропорционален установленному уровню поддержки давлением и обратно пропорционален ETS.

Этот режим можно использовать для облегчения отлучения от механической вентиляции с хорошей синхронизацией пациента и вентилятора, но дыхательный объем и минутная вентиляция сильно зависят от пациента. Цикл не происходит или задерживается при наличии утечек воздуха, что чаще встречается при неинвазивной вентиляции с плохой посадкой маски.

Механический вентилятор полностью или частично заменяет вентиляционную работу, выполняемую пациентом. Все режимы ИВЛ помогают вентилировать и оксигенировать пациентов, поддерживая газообмен до тех пор, пока не исчезнет основная аномалия. Основными показаниями к ИВЛ являются снижение дыхательного драйва, повышенная дыхательная нагрузка и неадекватная функция дыхательных мышц.

Основные принципы, лежащие в основе различных режимов вентиляции, определяются тремя параметрами: что инициирует вдох, какая цель или предел достигается во время вдоха и что завершает вдох.

Аль-Ашри HS, Модрикамиен AM. Увлажнение воздуха при ИВЛ у взрослого пациента. Биомед Рез Инт. 2014;2014:715434. дои: 10.1155/2014/715434. Epub 2014, 25 июня. PMID: 25089275; PMCID: PMC4096064.
Вест JB. Респираторная физиология — Основы. 7-е изд. Балтимор, Мэриленд: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс; 2008.
Гуревич М.Дж., Ван Дайк Дж., Янг Э.С., Джексон К. Улучшение оксигенации и снижение пикового давления в дыхательных путях при тяжелом респираторном дистресс-синдроме у взрослых. Лечение вентиляцией с обратным соотношением. Грудь. 1986 февраля; 89(2):211-3. дои: 10.1378/сундук.89.2.211. PMID: 3943380.
Heenan TJ, Downs JB, Douglas ME, Ruiz BC, Jumper L. Прерывистая принудительная вентиляция легких; важна ли синхронизация? Грудь. 1980 г., май; 77 (5): 598–602. doi: 10.1378/сундук.77.5.598. PMID: 6767582.
Шапиро Б.А., Харрисон Р.А., Уолтон Дж.Р., Дэвисон Р. Перемежающаяся вентиляция по требованию (IDV): новый метод поддерживающей вентиляции у пациентов в критическом состоянии.