Основы классификации систем вентиляции
Статья
16.11.2020
В общепринятом понимании системы вентиляции нужны для удаления из помещений отработанного воздуха и замены его чистым. Их классифицируют по нескольким признакам.
По способу подачи и отвода воздуха
По способу подачи свежего и удаления отработанного воздуха системы вентиляции делятся на естественные и искусственные (по-другому, механические и принудительные).
Особенности естественных систем вентиляции
При использовании естественных систем вентиляции не применяют электродвигатели, вентиляторы и прочее электрооборудование. Воздух подается и удаляется:
Естественные системы вентиляции простые, недорогие и надежные, но малоэффективные и зависимы от внешних факторов: времени года, давления, силы и направления ветра. Они подходят для жилых помещений или производств, не связанных с выбросом вредных веществ.
Особенности искусственных (механических) систем вентиляции
При устройстве искусственных систем вентиляции для подачи и удаления воздуха используют вентиляторы, электродвигатели и прочее оборудование.
Они не зависят от внешних факторов, имеют бо́льший радиус действия, позволяют не только перемещать воздух, но и очищать, осушать, увлажнять или нагревать его. Системы подходят для помещений любых типов, но требуют значительных капитальных вложений и эксплуатационных расходов.
По зоне обслуживания
По зоне обслуживания системы вентиляции делятся на местные и общеобменные и могут быть естественными или искусственными.
Особенности местных систем вентиляции
Местные системы применяют для подачи или удаления воздуха из локализованных зон. Они удобны, например, для создания комфортных условий работы персоналу, подвергающемуся интенсивному тепловому излучению (в кондитерских или литейных цехах). На рабочие места с помощью местной системы вентиляции подают свежий охлажденный воздух.
Если есть точечные очаги выбросов вредных веществ, пыли или дыма и нельзя допустить их распространения, решают обратную задачу: удаляют загрязненный воздух из таких зон.
Местные системы вентиляции удобны и эффективны, но подходят для узкоспециализированных задач.
Все они – механические.
Особенности общеобменных систем вентиляции
Общеобменные системы применяют для замещения воздуха во всем помещении или в большей его части. Они удобны для разбавления паров и газов, снижения концентрации вредных веществ в воздухе, обеспечения требуемых параметров микроклимата (например, повышения температуры). В этом случае общеобменную вентиляцию используют для подачи воздуха.
С ее помощью решают и другие задачи. Например, удаляют из помещений вредные вещества, пыль, дым или тяжелые газы, которые нельзя локализовать и с которыми не справится местная система вентиляции.
Общеобменные системы подходят для жилых, офисных и производственных помещений. В подавляющем большинстве они механические, но могут быть комбинацией механических и естественных систем.
По назначению
По назначению системы вентиляции делятся на приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. Все они – механические.
Особенности приточных систем вентиляции
Приточные системы используют для подачи чистого воздуха в помещения.
Отработанный воздух удаляется естественным образом за счет разницы давлений в помещении и на улице. Приточные системы подходят для бытовых, офисных и производственных помещений, где нет вредных выделений.
Особенности вытяжных систем вентиляции
Вытяжные системы применяют для принудительного отвода отработанного воздуха. В этом случае воздух поступает естественным путем из-за падения давления в помещении. Вытяжные системы больше подходят для производств. Они удобны для удаления лишней влаги, углекислого газа или неприятных запахов, но не регулируют параметры поступающего воздуха.
Особенности приточно-вытяжных систем вентиляции
Приточно-вытяжные системы выполняют две задачи: подают чистый и отводят отработанный воздух из помещения. Как правило их используют в производстве, чтобы регулировать микроклимат в помещении (температуру и влажность).
По конструктивному исполнению
По конструктивному исполнению системы делятся на канальные, бесканальные, моноблочные и наборные.
Особенности канальных и бесканальных систем вентиляции
Канальные системы вентиляции – механические. В них для подачи или отвода воздуха используют разветвленную сеть воздуховодов.
Бесканальные системы бывают естественными или механическими – вместо сети воздуховодов в стены или перекрытия встраивают вентиляторы.
Особенности моноблочных и наборных систем вентиляции
Моноблочные и наборные системы вентиляции – механические. У первых все элементы находятся в одном корпусе. Поэтому они компактны и удобны при установке, но больше подходят для небольших помещений.
Наборные системы состоят из отдельного оборудования и комплектующих, объединенных в одну систему. Их сложнее монтировать, но они подходят для любых помещений.
Оборудование и комплектующие для систем вентиляции
Для устройства систем вентиляции используют следующее оборудование и комплектующие:
Помимо перечисленного, в состав систем вентиляции входят системы управления. Самые простые для включения и выключения вентиляции.
Сложные контролируют состояние фильтров, включают и выключают воздухонагреватели.
Заключение
Простейшая система вентиляции – это обычные защищенные сеткой или решеткой проемы в стенах помещения. В крупном производстве она представляет собой сложную комбинацию различного оборудования, работающего как единый организм. Наша компания предложит решение для любой задачи по устройству систем вентиляции.
46. Классификация систем вентиляции. Естественная вентиляция. Искусственная общеобменная вентиляция.
Эффективным средством нормализации воздуха в производственных помещениях является вентиляция. По способу перемещения воздуха вентиляция классифицируется на естественную и искусственную.
Естественная вентиляция осуществляется за счѐт разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха или действия ветра.
Естественная
вентиляция может быть организованной и неорганизованной.
Наиболее распространенным видом
организованной естественной вентиляции
является аэрация.
При неорганизованной естественной вентиляции
Естественная вентиляция экономична, проста в эксплуатации, но имеет существенные недостатки: применяется там, где нет больших выделений вредных веществ; поступление в производственные помещения приточного воздуха неотработанного; не подогревается, не увлажняется и не очищается от вредных примесей.
Искусственная вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. Она предназначена для обеспечения в рабочих помещениях оптимальных или допустимых микроклиматических условий и снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до ПДК. При механической вентиляции воздухообмен в помещении осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами.
По степени охвата помещения или по месту действия системы вентиляции делятся на общеобменные
и местные.
По способу организации воздухообмена в помещении механическая общеобменная вентиляция может быть выполнена в виде приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
В системе приточной вентиляции воздух с помощью вентилятора подается в помещение организованно, повышая в нем давление, а уходит неорганизованно, вытесняясь через щели
При вытяжной вентиляции воздух организованно удаляется вентиляторами через сеть воздуховодов из помещения, в котором вследствие этого снижается давление. Взамен загрязненного в вентилируемое помещение подсасывается воздух из соседних помещений и снаружи через открытые проемы
В системе приточно-вытяжной вентиляции воздух организованно подается и удаляется в вентилируемом помещении через отдельные воздуховоды.
Местная вентиляция
Местная вытяжная вентиляция – система, при которой вытяжные устройства в виде
зонтов, укрытий и других приспособлений размещаются непосредственно у мест выделения вредных веществ и предназначены для их улавливания и удаления.
Это наиболее эффективный и дешевый способ, обеспечивающий удаление максимального количества вредных веществ при минимальном объеме удаляемого воздуха.
Гигиеническое значение местной вентиляции заключается в том, что она полностью исключает или сокращает проникновение вредных выделений в зону дыхания работающих.
Экономическое значение ее состоит в том, что вредные вещества отводятся в больших концентрациях, чем при общеобменной вентиляции, а следовательно, сокращаются воздухообмен и затраты на подготовку и очистку воздуха.
Различают следующие виды местных укрытий:
♦ полностью закрывающие источник выделения вредных веществ;
♦ находящиеся вне источника выделения;
♦ передувки.
Укрытия, полностью закрывающие источник выделения вредных веществ, наиболее эффективны, но не всегда применимы по условиям технологии.
В качестве устройств местной вентиляции можно использовать капсуяирование, аспирацию. Наиболее часто на производстве используют местные отсосы. Конструкция местного отсоса должна обеспечивать максимальное удаление вредных веществ с минимальным расходом воздуха. В то же время она не должна загромождать помещения и затруднять работу обслуживающего персонала.
Вытяжные зонты представляют собой простые и наиболее распространенные местные отсосы. Их устанавливают для локализации вредных выделений, имеющих тенденцию подниматься вверх, например, при выделениях теплоты или вредных веществ, которые легче окружающего воздуха при незначительной его подвижности в помещении. Зонты могут быть как с естественной, так и с механической вытяжкой.
Зонт
над источником вредных выделений
располагают на высоте 1,6–1,8 м над полом.
Наилучшие условия для равномерного
удаления вредных выделений создаются,
если угол раскрытия зонта не менее 60 °.
Лишь при малой высоте помещения
допускается увеличение угла до 90 °. В
современном технологическом оборудовании
отсосы предусматриваются в самой его
конструкции.
Вытяжные шкафы
обеспечивают наибольшую локализацию вредных выделений приминимальном расходе воздуха. Они выпускаются разных модификаций.
Шкафы с верхним отсосом используются при значительных тепло– и влаговыделениях. Для проведения работ, связанных с выделением газов и паров тяжелее воздуха, можно применять шкафы с нижним отсосом. Удобен в работе вытяжной шкаф с комбинированным удалением воздуха. Портативный шкаф с горизонтальной «улиткой» и боковым отсосом воздуха рекомендуется при работе с пылящими веществами, так как «улитка» создавая вращение воздуха, способствует осаждению крупных примесей и пыли.
Всасывающие
панели рекомендуется устанавливать в качестве
местных отсосов при работах, сопровождающихся
выделением вредных газов и пыли.
необходим доступ или подача изделий для обработки осуществляется с помощью грузоподъемных механизмов, т.е. пространство над поверхностью выделения вредных веществ должно быть свободным..
Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего поток воздуха, действие которого основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возрастании скорости обдувающего воздуха. Водовоздушные души применяют в тех случаях, когда температура воздуха на рабочем месте превышает 30 °С.
Воздушные
и воздушно–тепловые завесы служат для предупреждения проникновения
холодного воздуха внутрь зданий при
открывании наружных дверей или ворот.
Они применяются в случаях, если наружные
двери, ведущие в цехи, складские помещения,
вестибюли, а также у технологических
проемов отапливаемых зданий в районах
с расчетной температурой наружного
воздуха ниже –15 °С.
Классификация механических вентиляторов и режимов вентиляции
Классификация механических вентиляторов и режимов вентиляции: введение модель можно отличить от других. Это облегчает описание, сосредотачиваясь на ключевых атрибутах логичным и последовательным образом. Четкое описание позволяет нам быстро оценивать новые факты по отношению к нашим предыдущим знаниям. Изучение работы нового аппарата ИВЛ или описание его другим становится намного проще. Понимая, как работает вентилятор, мы можем предвидеть соответствующие стратегии управления вентилятором для конкретных клинических ситуаций. Система классификации, описанная в этой главе, основана на ранее опубликованных работах.1–7
Вентилятор — это просто машина, система связанных элементов, предназначенная для изменения, передачи и направления энергии заданным образом для выполнения полезной работы. Мы вкладываем энергию в вентилятор в виде электричества (энергия = вольты × амперы × время) или сжатого газа (энергия = давление × объем).
Эта энергия передается или преобразуется (приводным механизмом аппарата ИВЛ) заданным образом (схемой управления) для увеличения или замены мышц пациента при выполнении работы дыхания. Таким образом, чтобы понять механические вентиляторы в целом, мы должны сначала понять их основные функции: (а) входная мощность, (б) передача или преобразование энергии, (в) схема управления и (г) выход. Этот простой формат можно расширить, добавив столько деталей, сколько необходимо (таблица 2-1). 9Таблица 2-1. Схема системы классификации вентиляторов эти темы рассматривались в других источниках.7,8 Однако в этой главе подробно рассматриваются схемы управления и режимы вентиляции, поскольку они непосредственно влияют на ведение пациентов.
Система управления
Модели взаимодействия пациента с аппаратом ИВЛ
Чтобы понять, как можно управлять машиной, чтобы заменить или дополнить естественную функцию дыхания, нам нужно сначала понять механику самого дыхания.
Изучение механики имеет дело с силами, перемещениями и скоростью изменения смещения. В физиологии сила измеряется как давление (давление = сила/площадь), смещение — как объем (объем = площадь × смещение) и соответствующая скорость изменения — как поток [средний поток = Δобъем/Δвремя; мгновенный расход () = dv/dt , производная объема по времени]. В частности, нас интересует давление , необходимое для того, чтобы поток газа попал в дыхательные пути и увеличил объем легких.
Изучение дыхательной механики, по сути, представляет собой поиск простых, но полезных моделей механического поведения дыхательной системы. На рис. 2-1 показан процесс представления дыхательной системы сначала графической моделью, а затем математической моделью, основанной на графической модели. Давление, объем и поток являются измеряемыми переменными в математической модели, которые изменяются со временем в течение одного вдоха и выдоха. Отношения между ними описываются уравнение движения дыхательной системы.
9 Вывод этого уравнения основан на уравнении баланса сил, которое является выражением третьего закона движения Ньютона (для каждого действия существует равное и противоположное противодействие):
Дыхательная система часто моделируется как единое сопротивление потоку (представляющее эндотрахеальную трубку и дыхательные пути), соединенное с эластичной камерой (представляющей легкие и грудную стенку). Поток через дыхательные пути создается давлением в дыхательных путях (давление на входе в дыхательные пути минус давление в легких). Расширение эластической камеры создается за счет трансторакального давления (давление в легких минус давление на поверхность тела). Трансдыхательное давление (давление на входе в дыхательные пути минус давление на поверхность тела) представляет собой сумму этих двух давлений и представляет собой общее давление, необходимое для создания вдоха. Манометр «давление в дыхательных путях» на аппарате ИВЛ с положительным давлением показывает трансреспираторное давление.
, где P TR — трансреспираторное давление (т. е. давление на входе в дыхательные пути минус давление на поверхности тела), P E — давление, вызванное упругой отдачей (упругая нагрузка), а P R давление, вызванное сопротивлением потоку (резистивная нагрузка).
Трансреспираторное давление может иметь два компонента: один создается вентилятором (Pvent), а другой создается дыхательными мышцами (Pmus). Упругое давление отдачи является произведением упругости ( E = Δдавление/Δобъем) и объем. Сопротивление — это произведение сопротивления (R = Δдавление/Δрасход) и расхода. Таким образом, уравнение Уравнение (1) можно расширить, чтобы получить следующее уравнение для вдоха:
Комбинация вентилятора и мышечного давления приводит к доставке пациенту объема и потока. (Конечно, мышечное давление может уменьшать, а не увеличивать давление вентилятора в случае диссинхронии между пациентом и вентилятором, и в этом случае снижаются как объем, так и подача потока.
) Давление, объем и поток являются функциями времени и называются переменных. Все они измеряются относительно их значений в конце срока годности. Предполагается, что эластичность и сопротивление остаются постоянными и называются параметрами .
При пассивном выдохе отсутствуют как вентиляция, так и мышечное давление, поэтому уравнение (2) становится
Знак минус в левой части уравнения указывает на поток в направлении выдоха. Это уравнение также показывает, что пассивный экспираторный поток генерируется за счет энергии, запасенной в эластических компартментах (то есть в легких и грудной клетке) во время вдоха.
Уравнение (2) показывает, что если дыхательные мышцы пациента не функционируют, мышечное давление равно нулю, и вентилятор должен создавать все давление для вдоха. С другой стороны, вентилятор не нужен для нормального спонтанного дыхания (т. е. вентиляционное давление = 0). Между этими двумя крайностями возможно бесконечное количество комбинаций мышечного давления (т.
е. усилия пациента) и давления вентилятора под общим заголовком «частичная поддержка вентилятора». Уравнение движения также дает основу для определения вспомогательное дыхание как дыхание, при котором давление вентилятора поднимается выше исходного уровня во время вдоха или падает ниже исходного уровня во время выдоха.
Управляющие переменные
В уравнении движения математическая форма любой из трех переменных (т. е. давление, объем или расход как функции времени) может быть задана заранее, что делает ее независимой переменной и сделать две другие зависимыми переменными. Теперь у нас есть теоретическая основа для классификации вентиляторов как регуляторов давления, объема или потока. Таким образом, при вентиляции с контролируемым давлением давление является независимой переменной и может принимать форму, скажем, ступенчатой функции (т. е. прямоугольной формы волны давления). Формы волн объема и потока для пассивной дыхательной системы ( P mus = 0) зависит от формы кривой давления, а также от параметров сопротивления и податливости.
С другой стороны, во время вентиляции с контролируемым объемом мы можем указать форму волны объема, используя переменные, зависящие от потока и давления. То же самое относится и к контроллеру потока. Заметными исключениями являются внутрилегочная перкуссионная вентиляция и высокочастотная осцилляторная вентиляция, обе из которых контролируют только продолжительность импульсов потока; результирующие импульсы давления в дыхательных путях наряду с фактическими инспираторными потоками и объемами зависят от мгновенных значений импеданса дыхательной системы. Поскольку ни давление, ни объем, ни поток в уравнении движения не определены заранее, мы бы классифицировали этот тип устройства как «регулятор времени».
Из предыдущего обсуждения следует, что любой мыслимый вентилятор может одновременно контролировать только одну переменную: давление, объем или поток. Поскольку объем и расход являются обратными функциями друг друга, мы можем упростить наше обсуждение и рассматривать только давление и объем как управляющих переменных.
Позже в разделе «Режимы вентиляции» я расскажу, как именно работают системы управления вентилятором. Мы увидим, что аппарат ИВЛ может быстро переключаться с одной управляющей переменной на другую не только от одного вдоха к другому, но даже во время одного вдоха.
Фазовые переменные
Поскольку дыхание является периодическим событием, аппарат ИВЛ должен иметь возможность контролировать ряд переменных во время дыхательного цикла (т. е. время от начала одного вдоха до начала следующий). Mushin и соавт. [10] предложили разделить этот промежуток времени на четыре фазы: переход от выдоха к вдоху, вдох, переход от вдоха к выдоху и выдох. Это условное обозначение полезно для изучения того, как вентилятор запускает, поддерживает и останавливает вдох и что он делает между вдохами. Конкретная переменная измеряется и используется для начала, поддержания и завершения каждой фазы. В этом контексте давление, объем, расход и время обозначаются как фазовые переменные.
11 На рис. 2-2 показаны критерии определения фазовых переменных.
Рис. 2-2
Критерии определения фазовых переменных во время искусственной вентиляции легких.
Триггерная переменная
Все вентиляторы измеряют одну или несколько переменных, связанных с уравнением движения (например, давление, объем, поток или время). Вдох начинается, когда одна из этих переменных достигает заданного значения. Таким образом, интересующая переменная считается инициирующей, или триггер, переменная. Время является триггерной переменной, когда вентилятор запускает дыхание в соответствии с заданной частотой, независимо от спонтанных усилий пациента. Давление является триггерной переменной, когда аппарат ИВЛ обнаруживает падение исходного давления, вызванное усилием вдоха пациента, и начинает вдох независимо от установленной частоты. Поток или объем являются триггерными переменными, когда аппарат ИВЛ воспринимает усилие вдоха пациента в виде потока объема в легкие.
Запуск по потоку уменьшает работу, которую должен выполнить пациент, чтобы начать вдох.12 Это происходит потому, что работа пропорциональна объему, который вдыхает пациент, умноженному на изменение исходного давления, необходимое для запуска. Запуск по давлению требует некоторого изменения давления и, следовательно, непреодолимого объема работы для срабатывания. Однако при триггере по потоку или объему исходное давление не должно изменяться, и теоретически пациенту не нужно воздействовать на вентилятор для триггера.
Усилие пациента, необходимое для запуска вдоха, определяется параметром чувствительности аппарата ИВЛ. Некоторые аппараты ИВЛ качественно указывают чувствительность («минимум» или «макс»). В качестве альтернативы аппарат ИВЛ может определять порог срабатывания количественно (например, на 5 см вод. ст. ниже исходного уровня). После того как триггерная переменная сигнализирует о начале вдоха, всегда есть небольшая задержка перед началом потока к пациенту.
Эта задержка называется временем отклика и является вторичной по отношению ко времени обработки сигнала и механической инерции приводных механизмов. Для аппарата ИВЛ важно иметь короткое время отклика, чтобы поддерживать оптимальную синхронность с усилием вдоха пациента.
Целевая переменная
Здесь цель означает ограничение величины переменной во время вдоха. Целевая переменная — это переменная, которая может достигать и поддерживать заданный уровень до того, как закончится вдох (т. е. вдох не закончится). Давление, поток или объем могут быть целевыми переменными, и на самом деле все они могут быть активны для одного вдоха (например, при использовании функции P max на аппарате ИВЛ Dräger). Обратите внимание, что время не может быть целевой переменной, потому что указание времени вдоха приведет к прекращению вдоха, что нарушает предыдущее определение. Проницательные читатели могут заметить, что в прошлом я использовал термин 9.
0046 предел , где здесь я использовал цель . Это было сделано, чтобы соответствовать использованию Международной организацией по стандартизации термина предел как применимого только к аварийным ситуациям.
Клиницисты часто путают целевые переменные с переменными цикла. К цикл означает «прекращение вдохновения». Переменная цикла всегда завершает вдох. Целевая переменная не прекращает вдох; он устанавливает только верхнюю границу давления, объема или расхода (рис. 2-3).
Рисунок 2-3
На этом рисунке показано различие между терминами цель и цикл. A. Вдох зависит от давления и цикла времени. B. Поток является целевым, а объем – нет, и вдох циклически повторяется по объему. C. Целевыми являются как объем, так и поток, а время вдоха циклично. (Воспроизведено с разрешения из Chatburn.6)
Переменная цикла
Фаза вдоха всегда заканчивается, когда какая-либо переменная достигает заданного значения.
Переменная, которая измеряется и используется для завершения вдоха, называется переменной цикла . Переменной цикла может быть давление, объем, расход или время. Ручной цикл также доступен на некоторых вентиляторах.
Когда вентилятор настроен на цикл давления, он подает поток до тех пор, пока не будет достигнуто заданное давление, после чего поток вдоха прекращается и начинается поток выдоха. Наиболее распространенное применение циклического изменения давления в механических вентиляторах — настройка сигналов тревоги.
Когда вентилятор настроен на цикл объема, он подает поток до тех пор, пока заданный объем не пройдет через регулирующий клапан. По определению, как только достигается заданный объем, поток вдоха прекращается и начинается поток выдоха. Если выдох не начинается сразу после остановки инспираторного потока, значит, установлена задержка вдоха, и вентилятор, по определению, находится в режиме временного цикла (см. рис. 2-3). Обратите внимание, что объем, проходящий через регулирующий клапан на выходе аппарата ИВЛ, никогда не бывает точно равен объему, доставляемому пациенту, из-за объема, сжатого в контуре пациента.
Некоторые аппараты ИВЛ используют датчик на Y-образном соединителе (например, Dräger Evita 4 с неонатальным контуром) для более точного измерения дыхательного объема. Другие измеряют объем в какой-то точке внутри аппарата ИВЛ, и оператор должен знать, компенсирует ли аппарат ИВЛ сжатый газ при считывании дыхательного объема.
Когда вентилятор настроен на цикл потока, он подает поток до тех пор, пока не будет достигнут заданный уровень. Затем поток останавливается, и начинается выдох. Наиболее часто циклирование потока применяется в режиме поддержки давлением. В этом режиме регулируемой переменной является давление, и вентилятор обеспечивает поток, необходимый для достижения целевого давления вдоха. При этом поток начинается с относительно высокого значения и затухает экспоненциально (при условии, что дыхательные мышцы пациента неактивны после срабатывания триггера). Как только поток снижается до относительно низкого значения (например, 25% от пикового потока, обычно предустановленного производителем), цикл вдоха прекращается.
Производители часто устанавливают пороговое значение цикла чуть выше нулевого потока, чтобы время вдоха не увеличивалось настолько, что ухудшалась синхронность пациента. На некоторых аппаратах ИВЛ порог цикла потока может регулироваться оператором для улучшения синхронности пациента. Увеличение порога цикла потока уменьшает время вдоха и наоборот.
Циклическое изменение времени означает, что поток выдоха начинается по истечении заданного интервала времени вдоха.
Базовая переменная
Базовая переменная — это параметр, контролируемый во время выдоха. Хотя давление, объем или поток могут служить базовыми переменными, контроль давления является наиболее практичным и реализуется всеми современными вентиляторами. Базовое или экспираторное давление всегда измеряется и устанавливается относительно атмосферного давления. Таким образом, когда мы хотим, чтобы базовое давление равнялось атмосферному давлению, мы устанавливаем его равным нулю.
Когда мы хотим, чтобы базовое давление превышало атмосферное давление, мы устанавливаем положительное значение, называемое 9.0046 положительное давление в конце выдоха (ПДКВ).
Режимы вентиляции
Общие цели искусственной вентиляции легких — обеспечить безопасность, комфорт и освобождение (табл. 2-2).1 Конкретные цели этих целей включают обеспечение адекватного газообмена, предотвращение повреждение легких, вызванное вентилятором, оптимизируя синхронность пациента и вентилятора и сводя к минимуму продолжительность вентиляции. Заданный шаблон взаимодействия пациента с аппаратом ИВЛ, предназначенный для достижения этих целей, называется режимом вентиляции. В частности, режим можно классифицировать в соответствии со схемой, приведенной в Таблице 2-3.2
Таблица 2-2: Цели и задачи механической вентиляции.
Таблица 2-3: Схема системы классификации режимов Говоря о режимах, я буду называть вдохновение контролируемым по давлению или по объему.
Игнорирование управления потоком оправдано, поскольку, когда аппарат ИВЛ регулирует объем напрямую (т. е. с помощью сигнала обратной связи по объему), поток управляется косвенно, и наоборот (т. е. математически объем является интегралом от потока, а поток — производной от объема). ).
Существуют клинические преимущества и недостатки контроля объема и давления. Чтобы не выходить за рамки этой главы, мы можем просто сказать, что управление объемом приводит к более стабильной минутной вентиляции (и, следовательно, более стабильным газам крови), чем управление давлением, если механика легких нестабильна. С другой стороны, контроль давления позволяет лучше синхронизироваться с пациентом, поскольку инспираторный поток не ограничивается заданным значением. Несмотря на то, что во время вдоха аппарат ИВЛ должен одновременно контролировать только одну переменную, можно начать контроль давления вдоха и (при соблюдении определенных критериев) переключиться на контроль объема или наоборот (так называемое двойное нацеливание, описанное в « Схемы таргетинга» ниже).
Дыхательная последовательность
Дыхательная последовательность — это шаблон принудительного или спонтанного дыхания, который обеспечивает данный режим. Дыхание представляет собой положительный поток в дыхательных путях (вдох) по отношению к базовому уровню, и он сочетается (по размеру) с отрицательным потоком в дыхательных путях (выдох), оба связаны с вентиляцией легких. Это определение исключает изменения кровотока, вызванные икотой или кардиогенными колебаниями. Однако он позволяет накладывать, например, спонтанный вдох на принудительный вдох или наоборот. Потоки объединяются в пары по размеру, не обязательно по времени. Например, при вентиляции со сбросом давления в дыхательных путях происходит большой вдох (переход от низкого давления к высокому), за которым, возможно, следует несколько небольших вдохов и выдохов, за которыми, наконец, следует большой выдох (переход от высокого давления к низкому давлению). Они состоят из нескольких небольших спонтанных вдохов, наложенных на один большой принудительный вдох.
Самопроизвольное дыхание , в контексте искусственной вентиляции легких — это дыхание, время и объем которого определяет пациент. Начало и конец вдоха может определять пациент независимо от каких-либо настроек аппарата для времени вдоха и времени выдоха. То есть пациент и запускает, и циклически повторяет дыхание. На некоторых аппаратах ИВЛ пациент может делать короткие, небольшие спонтанные усилия во время более продолжительного и мощного принудительного вдоха, как в случае Вентиляция с сбросом давления в дыхательных путях.
Важно различать спонтанное дыхание и искусственное дыхание. Вспомогательное дыхание — это дыхание, при котором вентилятор выполняет некоторую работу за пациента, на что указывает увеличение давления в дыхательных путях (т. е. P вентиляция) выше исходного уровня во время вдоха или ниже исходного уровня во время выдоха.
Например, в режиме поддержки давлением каждому вдоху оказывается помощь, поскольку давление в дыхательных путях повышается до поддержки давлением выше ПДКВ (т. е. P вентиляция > 0). Каждый вдох также является спонтанным, потому что пациент и запускает, и циклически повторяет дыхание. Пациент может циклически дышать в режиме поддержки давлением , активно выдыхая, но даже если пациент пассивен в конце вдоха, сопротивление и растяжимость пациента определяют точку цикла и, следовательно, размер дыхания для данного Только участники со статусом Gold могут продолжить чтение. Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы продолжить
Теги: Принципы и практика механической вентиляции 3e
13 июня 2016 г. | Автор: drzezo в КРИТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ | Комментарии к записи Классификация аппаратов ИВЛ и режимов вентиляции
отключеныКлассификация вентиляторов — Механическая вентиляция
A.
Вентиляторы отрицательного давления (внегрудные)
1. Отрицательное давление (отсасывание) прикладывается к внешней стороне грудной клетки.
2. Эта сила заставляет грудную клетку подниматься и расширяться (вдох).
3. Вентиляция контролируется путем регулировки продолжительности вдоха (в зависимости от времени цикла) и объема аспирации.
4. Нагрудник должен быть подходящего размера для правильной посадки во избежание протечек.
5. Показан для периодического применения, домашнего ухода и пациентов с нервно-мышечными патологиями. 6. Примеры этого типа вентилятора включают:
a. Железное легкое (резервуар тела).
b. Нагрудная кираса — см. рисунок выше.
7. Устранение неполадок.
а. Грудная кираса шипит и не может набрать давление, проверьте герметичность.
b. Если пациент дышит быстрее, чем частота, установленная на аппарате ИВЛ, увеличьте заданную частоту, чтобы она соответствовала пациенту.
B. Вентиляторы положительного давления (внутрилегочное давление)
1. Вентилятор создает положительное давление, которое нагнетает воздух в легкие пациента и повышает внутрилегочное давление.
2. Количество подаваемого воздуха зависит от величины прилагаемого давления и длительности его воздействия. Побочные эффекты положительного давления
вентиляция включает:
a. Снижение венозного возврата.
b. Повышение внутригрудного давления.
c. Повышенное внутричерепное давление.
d. Снижение сердечного выброса.
3. Выдох пассивный и начинается, когда прекращается давление и открывается клапан выдоха.
C. Типы вентиляторов положительного давления
Существует три (3) типа вентиляторов положительного давления.
1. Циклический объем.
а. Давление прикладывается к дыхательным путям до тех пор, пока не будет доставлен заданный объем.
b. Минутный объем останется постоянным, чтобы обеспечить стабильные газы крови. Давление в дыхательных путях будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от изменения комплайнса пациента и/или сопротивления дыхательных путей.
c. Вентиляторы с циклом по объему можно использовать у большинства пациентов.
d. Наиболее распространенный подход для механической вентиляции.
2. Циклическое давление.
а. Эти вентиляторы обычно имеют пневматический привод (50 фунтов на квадратный дюйм) и создают положительное давление в дыхательных путях до тех пор, пока заданный предел давления не станет
достигнут.
b. Дыхательный объем (Vr) регулируется путем увеличения или уменьшения предела давления.
c. Хотя пиковое давление останется постоянным, объем будет меняться по мере изменения податливости легких и/или сопротивления дыхательных путей.
d. Этот тип вентилятора лучше всего подходит для прерывистой терапии (IPPB) или непрерывной вентиляции для пациентов с нормальными легкими (послеоперационный, нейрохирургический и т.
д.).
e. Примеры: Bird Mark 7.
Bennett PR-2.
3. Цикл времени.
а. Эти вентиляторы создают положительное давление до тех пор, пока не будет достигнуто заданное время.
b. Пиковое давление вдоха (ПДД) обычно ограничивается регулируемым запорным клапаном.
c. TidalVolume (V1) регулируется путем увеличения или уменьшения пикового давления вдоха, времени вдоха или потока.
d. Обычно используется для детской вентиляции.
D. Жидкостные вентиляторы
1. Вентиляторы с ограничением давления.
2. Часто используется во время цикла вдоха и фазы выдоха на аппаратах ИВЛ с ограничением давления; позволяя аппарату ИВЛ переключаться между вдохом и выдохом.
E. Домашние вентиляторы
1. В домашних условиях можно использовать многие вентиляторы отрицательного и положительного давления.
2. Резервный аппарат ИВЛ должен быть предоставлен любому пациенту, которому требуется вентиляция легких большую часть времени.
3. В домашних условиях часто используются неинвазивные вентиляторы и устройства CPAP.
F. Транспортные вентиляторы
1. Должны быть портативными и легкими.
2. При использовании баллонов с воздухом и кислородом для питания аппарата ИВЛ необходимо учитывать продолжительность потока.
3. Если частота дыхания или дыхательный объем уменьшаются на пневматическом транспортном вентиляторе — проверьте давление в баллоне.
4. Доступно множество различных моделей; должен быть в состоянии удовлетворить требования пациента.
G. Микропроцессорные вентиляторы
1. Используется с вентиляцией с циклом по объему и ограниченным потоком или вентиляцией с ограниченным по давлению циклом по времени (с контролем давления).
2. Частоту вентилятора, среднее давление в дыхательных путях (Paw), пиковое давление и давление плато, объемы, растяжимость и т. д. можно легко контролировать.
3.
Может обеспечивать вентиляцию с контролем по давлению (PCV) и вентиляцию с поддержкой давлением (PSV).
H. Контур вентилятора
1. Типовой контур вентилятора включает:
a. Инспираторная конечность.
б. Экспираторная конечность.
c. Уай адаптер.
d. Распылитель.
e. Увлажнитель.
I. Замена контуров вентилятора
1. Контуры вентилятора не следует заменять на регулярной основе, за исключением случаев, когда:
a. Цепь сильно загрязнена.
б. Неисправность.
2. Пациент должен быть отключен от аппарата ИВЛ на как можно более короткое время.
3. Будет необходима ручная вентиляция с помощью реанимационного мешка, пока новый контур будет подсоединен и проверен другим человеком.
4. До и после оксигенации 100% O2 для предотвращения ятрогенной гипоксемии.
J. Сигналы тревоги вентилятора
1.
Общие сигналы тревоги.
а. Предел высокого давления (установите на 10 см вод. ст. выше пикового давления в дыхательных путях).
б. Минимальный выдыхаемый объем (устанавливается на 100 мл ниже выдыхаемого дыхательного объема).
c. Предел низкого давления (установите на 10 см вод. ст. ниже пикового давления в дыхательных путях).
d. Кислородный сигнал тревоги (настройка на 5 % выше и ниже установленной FrOz).
e. PEEP/CPAP (высокий и низкий уровень).
ф. Сбой цикла (проверьте источник питания).
ж. Потеря питания (проверьте источник питания).
з. Недостаток кислорода (проверьте источник кислорода).
i. Температурная сигнализация (установка низкого и высокого уровня).
2. Устранение неполадок: сначала всегда проводится ручная вентиляция.
а. Тревога низкого давления – обратите внимание:
1. Отключение пациента.
2. Утечка в контуре вентилятора.
3. Недостаточный поток.
4. Негерметичность манжеты эндотрахеальной/трахеостомической трубки.
б. Тревога высокого давления – рассмотрите:
1. Обструкция пациента (эндотрахеальная трубка, пневмоторакс, t Raw, выделения и т. д.).
2. Непроходимость оборудования (вентиляционный контур).
c. Тревога низкого объема выдыхаемого воздуха — рассмотрите:
1. Отключение пациента (вентиляционный контур).
2. Низкий спонтанный дыхательный объем.
d. Температурная сигнализация.
1. Аварийный сигнал высокой температуры — проверьте температуру увлажнителя.
2. Низкая температура – проверьте температуру увлажнителя, во время аэрозольной терапии может снизиться.
3. Пример:
Вопрос: Пациент, находящийся на искусственной вентиляции легких, получил аэрозольное лечение в контуре аппарата ИВЛ.
После лечения звучит сигнал высокой температуры. Почему это может произойти и как респираторный
терапевт должен исправить проблему?
Ответ: сигнал тревоги о высокой температуре сработал, потому что поток аэрозоля заставил датчик температуры охладиться.
Увлажнитель отреагировал повышением температуры. После завершения обработки охлаждение прекращается, поэтому температура воздуха
Чтобы устранить проблему, отрегулируйте настройку температуры на увлажнителе.
K. Аппараты ИВЛ с ограничением давления по времени
1. Общие принципы.
а. Обеспечивается непрерывный поток между вдохами для спонтанного дыхания (lMV).
б. Вдох начинается и заканчивается в соответствии с заданным временем вдоха.
c.