MEKANİK VENTİLASYON UYGULAMASI

Mekanik ventilasyona ait temel kavramlar

Mekanik ventilasyon parametreleri

Mekanik ventilasyon tipleri

• Ventilatör nedir?

Mekanik ventilasyon solunum fonksiyonunun yapay olarak bir cihaz yardımı ile sürdürülmesi işlemidir. Bu amaçla kullanılan cihazlara “ventilatör” adı verilmektedir.

• Mekanik ventilasyon temelde kaç şekilde uygulanır?

Solunum fonksiyonunun yapay olarak sürdürülmesi işlemi olan mekanik ventilasyon sırasında hastaya başlıca total veya parsiyel solunum desteği sağlanır. Burada;

Total Solunum desteği (Total ventilatory support :TVS): Hasta için gerekli alveoler ventilasyonun tamamının ventilatör ile sağlanması ve PaCO2 değerinin fizyolojik sınırlarda (PaCO2 < 45 mmHg) tutulmasıdır. Bu pratikte erişkinn bir hasta için ventilatörde ayarlanacak solunum hızının > 8 soluk/dakika ve tidal volümün 12 - 15 ml/kg olması anlamına gelir.

Parsiyel ventilasyon desteği (Partial ventilatory support : PVS): Hastanın mevcut solunum eforunun ventilatör ile desteklenmesidir. Burada da PaCO2’yi fizyolojik sınırlarda tutmak esastır.

Total veya parsiyel ventilasyon desteği için uygulanan ventilasyon tipleri kontrollü veya asiste ventilasyon şeklinde olacaktır.

Kontrollü mekanik ventilasyon: Hastanın ventilasyonuna ait tüm parametrelerin kullanıcı tarafından düzenlendiği bir uygulamadır. Hasta pasiftir. Solunum işlemi tamamen solunum cihazına verilen parametrelere göre düzenlenir (Şekil 4-1).

Şekil  4 - 1: Kontrollü mekanik ventilasyon

Asiste ventilasyon : Bu ventilasyon tipinde hastanın spontan eforu korunur. Ancak kullanıcı tarafından solunum cihazında ayarlanan parametrelerle hastanın solunum eforu algılanır ve güçlendirilir (Şekil 4-2).

Şekil 4- 2: Asiste ventilasyon

• Mekanik ventilasyon uygulaması başlıca  hangi değişkenleri içerir?

Mekanik ventilasyon sırasında basınç, volüm, zaman ve akım değişkenleri kullanılır.

Basınç: Spontan solunumda olduğu gibi mekanik ventilasyon sırasında da gaz hareketi basınç farkları ile gerçekleşmektedir. Mekanik ventilasyon sırasında bilinçli olarak oluşturulan basınç farkları hastanın akciğer kompliansı ve havayolları rezistansına bağlı olarak gaz değişimi için gerekli volümü alveollere ulaştırmaktadır.

Volüm: Mekanik ventilasyonda da temel amaç spontan solunumda olduğu gibi uygun dakika ventilasyonu için gerekli tidal volümü sağlamaktır. Mekanik ventialsyon sırasında tidal volüm akım hızı ve zamana bağlıdır. Akım hızını belirleyen kuvvet ise basınçtır.

Zaman: Kullanılan tüm mekanik ventilasyon tekniklerinde bir solunum hızı (frekans) ve respiratuar siklus süresi vardır.

Burada;

Solunum hızı (frekans); bir dakikada oluşan solunum siklusu sayısını gösterir.

Respiratuar siklus ise bir solunumun başlangıcından sonlandırılmasına kadar geçen süredir. “dakika / frekans” oranı ile hesaplanır.

Akım: Akım ventilasyon sırasında belirli bir zaman diliminde gaz kitlesinin hareketini ifade eder. Akımın hız ve model olmak üzere iki komponenti vardır. Gaz kitlesinin hareketi için basınç şarttır. Bu solunum işini temsil eder.

Akım modeli akciğer kompliyansı ve havayolu rezistansına karşı hava akımını sağlayan basıncın net etkisidir. Mekanik ventilasyon sırasında en düşük *ortalama havayolu basıncı (mean airway pressure) ile gaz hareketini gerçekleştirilen akım modelini bulmak çok önemlidir.

*:Ortalama havayolu basıncının en yüksek ve düşük basınçların ortalaması olarak değil de respiratuar siklus boyunca kaydedilen tüm basınçların ortalama değeridir.

Mekanik ventilasyon amacıyla kaç yöntem geliştirilmiştir?

Mekanik ventilasyon amacıyla başlıca üç teknik geliştirilmiştir:

1. Negatif basınçlı ventilasyon

2. Pozitif basınçlı ventilasyon

3. Yüksek frekanslı ventilasyon.

1 - NEGATİF BASINÇLI VENTİLASYON:

Negatif basınçlı ventilasyon uygulamasında solunum kaslarının fonksiyonları taklit edilmekte ve hastanın fizyolojik mekanizmalara göre ventilasyonuna izin verilmektedir. Tank ventilatörler veya demir akciğer (Iron lung) bu tip ventilatörlere örnektir. Bu uygulamada hastanın toraks bölgesi yada tüm vücudu negatif yani atmosferik basınçdan daha düşük basınç oluşturulmak üzere hava geçirmez bir kabin ile kapatılır. Toraks çevresinde ventilatör tarafından negatif basınç oluşturulduğunda bu basınç göğüs duvarını geçer, intraplevral ve alveolar boşluğa yansır. Sonuçta intrapulmoner ve intraalveolar boşluk ağız basıncına göre daha negatif hale gelir ve solunum havası akciğerlere ulaşır. Göğüs duvarı etrafındaki negatif basınç kaldırılınca bu kez ekspirasyon meydana gelir ve akciğerlerin normal elastik büzüşmesi ile havanın dışarı doğru akımı sağlanır (Şekil 4 - 3).

Şekil 4 - 3: Negatif basınçlı ventilasyon örneği

2 - POZİTİF BASINÇLI VENTİLASYON (PPV):

Bu tür  ventilasyon endotrakeal entübasyon veya trakeostomi ile sağlanan bir yapay havayolu aracılığıyla akciğerlere belirli bir basınçta gaz akımı sağlanması prensibine dayanmaktadır. Pozitif basınçlı ventilatörler hastanın akciğerlerine hava yollanmaya başladığında basınç değeri ağızda pozitif, alveolde ise sıfırdır. Böylece oluşan bir basınç gradiyenti ile solunum havası alveollere ulaştırılır. Bu amaçla üst havayollarında oluşturulan insuflasyon basıncı, akciğer ve göğüs duvarının elastik büzüşmesi ve havayolu direncini yenmek için gerekli basınçların toplamına eşittir. Böylece alveollerde progressiv olarak pozitif bir basınç meydana gelmektedir. Bu sırada oluşan pozitif alveoler basınç visseral plevraya da yansımakta ve inspirasyon sonunda intraplevral boşluk basıncı da pozitif olmaktadır. Pozitif basınçlı ventilasyonda inspirasyon sonunda ventilatörün pozitif basınç uygulaması durur. Bu durumda "ağız basıncı" sıfıra düşer, alveoller basınç ise hala pozitiftir. Böylece ağız ve alveol arasında yine bir basınç gradiyenti meydana gelir ve hava dışarı çıkar. Ekshalasyon pasiftir ve alveoler basıncın sıfıra dönmesi ile ekspirasyon son bulur. Günümüzde klinik uygulamada rutin olan mekanik ventilasyon tekniği pozitif basınçlı ventilasyondur (Şekil 4 - 4). 

Şekil 4- 4: Pozitif basınçlı ventilasyon örneği

3 - YÜKSEK FREKANSLI VENTİLASYON   

(High Frequency Ventilation = HFV):

Yüksek frekanslı ventilasyon aslında pozitif basınçlı ventilasyon esaslarına göre çalışan bir uygulamadır. Yalnız burada hastanın ventilasyonu için gerekli solunum dakika volümü düşük ventilasyon volümleri ve yüksek ventilasyon hızları kullanılarak sağlanmaktadır. Bu amaçla düzenlenmiş 3 temel model vardır:

1-Yüksek frekanslı pozitif basınçlı ventilasyon (High frequency Pozitive Pressure Ventilation = HFPPV): Bu tür ventilasyonda solunum sayısı 60 - 100/dakikadır.

2 - Yüksek frekanslı jet ventilasyon (High frequency jet ventilation: HFJV) : Burada solunum sayısı 100 - 600/dakika'dır.

3 - Yüksek frekanslı ossilasyon (High frequency ossilation: HFO): Frekans dakikada 1000'in üzerinde yaklaşık 4000/dakika'dır.

Bu ventilasyon modları genelde özel hasta grupları için önerilmektedir. Zaten başlangıçta respiratuar distresli infantlar ve bronkoplevral fistül gibi hava kaçağı olan hastalarda kullanılmak üzere planlanmışlardır.

Kaynaklar:

1.Kirby RR,Banner MJ, Downs JB:Ventilatory support. 1st Ed. Churchill Livingstone Inc, New York,1990,p 63.

2.Miller RD: Anesthesia. 2nd Ed.Churchill Livingstone,New York ,1986,p 2177

3.Pillbeam SP:Mechanical ventilation: Physiological and Clinical Application 2nd Ed St Louis, Mosby-Year book,Inc;1992, p 95.

3.Collins VJ:Principles of Anesthesiology 3rd Ed,Lea&Febiger,USA1993,p 618.