Bazele de umidificare a gazelor respiratorii și practica WILAmed
Ce este umidificarea gazelor respiratorii?
Umidificarea gazelor respiratorii este o metodă pentru încălzirea artificială și umidificarea gazului respirator la pacienții ventilați mecanic. În plus față de încălzire și umidificare, termenul de condiționare a gazului respirator înseamnă și curățarea gazului respirator. Aceste trei funcții esențiale ale condiționării gazelor respiratorii sunt utilizate pentru a pregăti gazul respirator neinspirat pentru plămânii sensibili. Dacă gazul respirator natural nu este umidificat, pot rezulta infecții pulmonare și leziuni ale țesutului pulmonar.
Cum funcționează condiționarea gazelor respiratorii naturale?
La persoanele sănătoase, 75% din condiționarea gazelor respiratorii are loc în căile respiratorii superioare (nazale/faringe) (Fig. 1). Restul de 25% este preluat de trahee. În fiecare zi, 1.000-21.000 litri de gaz de respirație sunt încălziți, umeziți și curățați, în funcție de mărimea corpului și de capacitatea fizică.
1. Încălzire
Aerul pe care îl respirăm este încălzit de multe vase de sânge mici care acoperă mucoasa nazală și orală ca o plasă. Impulsurile nervoase reglează cantitatea de sânge care curge ca un sistem de încălzire propriu al corpului.
2. Umidificarea
Membrana mucoasă bine perfuzată din interiorul nasului și din gură eliberează umezeala gazului respirator pe măsură ce trece în timpul inspirației. Ca urmare, 200 până la 300 ml de apă se evaporă zilnic la adulții sănătoși. Mucoasele se răcesc în timpul inspirației prin nas sau prin gură. Această răcire înseamnă că, atunci când expiri, o parte din umezeala din aer care iese din plămâni (umiditate 100% la 37 ° C) se condensează pe membranele mucoase. Membranele mucoase sunt umezite din nou. Pe drumul către căile respiratorii inferioare, gazul de respirație, care este deja umidificat în nazal/faringe, este condiționat în continuare până la atingerea limitei de saturație izotermă. Limita de saturație izotermă este umiditatea maximă posibilă la o anumită căldură. La 37 ° C căldură de bază a corpului, aceasta corespunde unei umidități relative de 100% sau 44 mg/l umiditate absolută. La persoanele sănătoase și cu respirație calmă, acest echilibru se stabilește atunci când respirați prin nas la bifurcația traheei. Acest lucru asigură că numai aerul saturat cu vapori de apă și la temperatura corpului ajunge în alveole (Fig. 2).
3. Curățarea
În timp ce particulele inhalate sunt îndepărtate din căile respiratorii superioare, în principal prin tuse și strănut (clearance tussive), accentul pe căile respiratorii mai profunde este clearance-ul mucociliar. Este principalul mecanism de curățare bronșică.
Clearance mucociliar
Bronhiile principale până la alveole sunt căptușite cu un epiteliu respirator. Pe el sunt celule ciliate care au la suprafață structuri asemănătoare părului (cili). Cilii sunt înconjurați de un strat subțire de mucus. Deasupra acestuia se află un al doilea strat gros de mucus în care aderă particule străine și microorganisme.
Cilii efectuează mișcări coordonate în interiorul stratului subțire de mucus în direcția faringelui. Aceasta transportă stratul gros de mucus către gură, unde este înghițit sau tuse. O funcție optimă a clearance-ului mucociliar necesită o temperatură de 37 ° C și o umiditate absolută de 44 mg/l, corespunzătoare unei umidități relative de 100%. Dacă există căldură și umiditate insuficiente în căile respiratorii inferioare, celulele ciliate își opresc funcția de transport după un timp scurt. Colonizarea bacteriană este facilitată în aceste condiții.
Când este afectată condiționarea gazului respirator?
Ventilația mecanică, în special în cazul gazelor respiratorii uscate și reci, limitează și ocolește parțial condiționarea naturală a gazelor respiratorii. Cu ventilația neinvazivă (de exemplu, măști respiratorii), se administrează adesea un flux pozitiv continuu (de exemplu, CPAP). Respirația crescută a gurii rezultată poate provoca reacții adverse nedorite. Pe termen lung, căile respiratorii superioare se usucă datorită alimentării permanente a gazelor respiratorii reci. Consecințele sunt mucoasele nazale și orale inflamate dureros, precum și blocajele căilor respiratorii și congestia secreției în sistemul respirator.
În special, scurgerile din masca de respirație pot determina uscarea mucoasei nazale. Un aport continuu de gaze cu respirație caldă contribuie la atenuarea semnificativă a acestui tablou clinic. Cu ventilație invazivă (intubație sau traheotomie), căile respiratorii superioare sunt ocolite și nu își mai pot îndeplini funcția naturală. Condiționarea gazului de respirație este apoi mutată exclusiv pe trahee, care, totuși, nu poate asigura singură performanțele necesare de umidificare, încălzire și curățare.
Provocările cu ventilația mecanică sunt:
Ventilația cu gaze de respirație prea reci și uscate face ca mucusul epiteliului respirator să devină mai gros într-un timp foarte scurt, ceea ce afectează funcția celulelor ciliate. Frecvența bătăilor cililor încetinește până când se oprește în cele din urmă (în