نوشته‌ها

اکسیژت درمانی

اکسیژن درمانی – قسمت ششم

منابع تولید اکسیژن

سه نوع منبع اکسیژن جهت امور درمانی وجود دارد.

الف) اکسیژن مایع

داخل تانک های مخصوص قرار دارد. تانک های بزرگ توسط بیمارستانها و تانک های کوچک جهت مصارف در منزل به کار برده می شوند. تانک های اکسیژن مایع توسط تامین کننده اکسیژن مایع مجددا پر می شوند.



تصویر ۱-۳ ذخیره کننده اکسیژن مایع ( شکل راست) همراه با سیستم حمل اکسیژن (چپ)

ب) سیلندرهای حاوی گاز اکسیژن فشرده

سیلندرهای کوچک جهت کمک به بیماران در منزل کاربرد دارند که توسط تامین کننده های گاز پر می شوند.

تصویر ۱-۳ تغلیظ کننده اکسیژن (چپ) یا سیلندر قابل حمل (راست)

 

د) تغلیظ کننده های اکسیژن ( تولید کننده های اکسیژن طبی)

به صورت الکتریکی کار می کنند و سبب جدا سازی نیتروژن از هوا و ایجاد اکسیژن خالص می شوند.

    دستگاه های تولید اکسیژن طبی

دستگاه تولید اکسیژن طبی پرتابل Inogen

  • جدیدترین و کوچک ترین دستگاه تولید اکسیژن پرتابل
  • قابل استفاده بدون محدودیت زمانی و مکانی
  • خروجی اکسیژن طبی تا ۵ لیتر در دقیقه به صورت پالسی
  • قابلیت اتصال به برق ۲۲۰v شهری و ۱۱۰v کشتی و قطار
  • قابلیت اتصال به شارژر فندکی اتومبیل، قایق و هواپیما
  • دارای باتری لیتیوم قابل شارژ تا ۳ ساعت
  • کارکرد با صدای ۳۷db
  • وزن با باتری ۴٫۴۰۰Kg
  • دارای کیف و چرخ مخصوص حمل
  • ساخت کشور آمریکا

مشخصات دستگاه تولید اکسیژن طبی NIDEK

  • خروجی اکسیژن طبی تا ۵ لیتر در دقیقه
  • خلوص اکسیژن ۹۴%
  • دارای فیلتر گرد و غبار و میکرو باتری
  • دسترسی آسان جهت تعویض فیلترها
  • آلارم های دیداری و شنیداری ( فشار / خلوص)
  • دارای تائیدیه های CE و FDA
  • ساخت کشور آمریکا

مشخصات دستگاه تولید اکسیژن طبی Longfei

  • خروجی اکسیژن طبی ( دو نفره) تا ۵ لیتر در دقیقه
  • خلوص اکسیژن ۱+۹۴%
  • دارای فیلتر گرد و غبار و میکروباتری
  • دسترسی آسان جهت تعویض فیلترها
  • قابلیت استفاده از سیستم نبولایزر ( دارو درمانی)
  • آلارم های دیداری و شنیداری ( فشار /خلوص)
  • دارای تائیدیه های CE و TUV, ISO 13385, MD, ISO9001

 

  دستگاه های کمک تنفسی

دستگاه کمک تنفسی (I Sleep 20) CPAP

  • قابلیت تنظیم فشار ۴-۲۰ CmH2O
  • قابلیت تنظیم Ramp با مقادیر دلخواه
  • عملکرد ویژه Snooze
  • دکمه های مناسب جهت سهولت کار
  • وزنسبک و حمل راحت (۳/۱ کیلوگرم با مرطوب کننده)

 

 

 

دستگاه کمک تنفسی (I Sleep 20i) Auto CPAP

  • دارای حالات (۴-۲۰ CmH2O) i-mode و CPAP
  • فشار قابل تنظیم (i-mode) maximum و minimum
  • قابلیت تنظیم فشار راه اندازی Ramp ( کمتر از حداقل فشار)
  • قابلیت تنظیم زمان Ramp ( 5 الی ۶۰ دقیقه)
  • دارای نرم افزار کامپیوتری (Option)
  • خروجی آنالوگ اطلاعات ( جریان، فشار و نشتی) به سیستم PSG
  • توانایی گزارش کامل از اطلاعات به صورت ۲۴ ساعته
  • دارای ورودی Flash Card
  • عملکرد ویژه Snooze

 

دستگاه کمک تنفسی (I Sleep 22) Bilevel

  • دارای مودهای Bilevel, CPAP
  • تنظیم ۴-۲۵ cm H2O IPAP
  • تنظیم ۴-۲۰cm H2O EPAP
  • تنظیمات trigger دم و بازدم ( جبران خودکار نشتی بازدم)
  • تنظیم میزان تنفس
  • میزان Back up ثابت برای ۱ تنفس در هر دقیقه
  • عملکرد ویژه Snooze
  • گزارش جزئیات وضعیت بیمار
  • AHI بیمار و محاسبه میزان نشتی –جزئیات فشار و جریان

دارای مودهای Time Bilevel و CPAPدستگاه کمک تنفسی Bilevel با عملکرد Back up (I Sleep 25)

  • تنظیم ۴-۲۵cm H2O IPAP
  • تنظیم ۴-۲۰cm H2O EPAP
  • تنظیمات trigger دم و بازدم ( جبران خودکار نشتی بازدم)
  • Back up بین ۴ الی ۳۰ بار تنفس در دقیقه
  • گزارش جزئیات وضعیت بیمار
  • سایر مشخصات همانند دستگاه I Sleep 22

دستگاه ونتیلاتور پیشرفته

VIVO 40

  • کارکرد بصورت تهاجمی
  • ارائه سه حالت PSV,PCV,CPAP
  • قابل استفاده برای اطفال و بزرگسالان
  • قابل استفاده در منزل و مراکز درمانی
  • سیستم هشدار دهنده
  • صدای بسیار پایین ( کمتر از ۳۰db)
  • دارای حافظه داخلی جهت ثبت اطلاعات و وضعیت بیمار
  • مرطوب کننده قابل تنظیم از مرحله ۱ الی ۹ ( ۱۰-۳۰ mgH2O/L)
  • قابلیت کار با برق DC

 

 

 

PV 403 PEEP

  • کارکرد به صورت تهاجمی و غیر تهاجمی
  • مجهز به سیستم Internal peep
  • ارائه سه حالت PVS, PCV, CPAP جهت فراهم آوردن
  • قابل استفاده با باطری داخلی و یا خارجی در مواقع ضروری
  • سیستم هشدار دهنده
  • دارای حافظه داخلی جهت ثبت اطلاعات و وضعیت بیمار

دارای آلارم های High Pressure, High Rate, Low Tidal Volume Low Battery, Power Failur

عمل تنفس برای اکسیژن رسانی به بافت های مختلف بدن ضروری است و  در انسان شامل ۳ روند پی در پی می باشد . روند اول را تنفس خارجی می نامند که طی آن ابتدا هوای محیط (اتمسفر) و ریه ها مبادله می شوند  سپس تبادل  گازهای تنفسی بین هوای حبابچه ها و خون مویرگهای ریوی انجام می شود.  سر انجام گازهای تنفسی  در خون منتقل شده و در سطح مویرگ های سیستمیک  بین خون و مایع میان بافتی مبادله می شوند. ارزيابي عملكرد سيستم تنفس بطور عمئه از طريق آزمایشاتی که توسط اسپیرومتری انجام مي شود صورت مي گيرد.

کاربردهای مهم اسپیرومتری عبارتند از:

  • تعیین حجم ها و ظرفیت های نرمال ریوی
  • تشخیص بیماری های ریوی
  • تعیین وضعیت ریه های افرادی که قرار است تحت عمل جراحی قرار گیرند .
  • انجام تحقیق پیرامون خطرات ناشی از آلودگی هوا در کارخانجات ، معادن و شهرهای پرجمعیت .
  • بررسی و تحقیق پیرامون میزان شیوع بیماری های ریوی در یک منطقه.
  • ارزیابی از کار افتادگی و جبران خسارت کارگران شاغل در معادن و کارخانجات صنعتی که از طرف سازمان بیمه های اجتماعی صورت می گیرد.
  • محاسبه میزان متابولیسم پایه (BMR)

الف: حجم هاي تنفسی که در آزمایشگاه با استفاده از اسپیرومتر آبی اندازه گیری و تعیین می شوند:

  • حجم جاری Tidal Volume (TV) : حجم هوایی که در هر دم و یا بازدم عادی وارد ریه ها و یا از آن خارج می شود . مقدار طبیعی آن در مردها و زن ها به طور متوسط ۵۰۰ سانتی متر مکعب می باشد .
  • حجم ذخیره بازدمی Expiratory Reserve Volume (ERV): حداکثر هوایی است که در پایان یک بازدم عادی می توان با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج کرد و مقدار آن در حدود ۱۵۰۰ ـ ۱۰۰۰ سانتیمتر مکعب می باشد.
  • حجم ذخیره دمی Inspiratory Reserve Volume (IRV) : حداکثر هوایی است که در پایان یک دم عادی می توان با یک دم عمیق وارد ریه ها کرد و در حدود ۳۰۰۰- ۳۳۰۰ سانتیمتر مکعب می باشد.

*حجم باقیمانده (RV = Residual Volume) : حجم هوایی است که بعد از یک بازدم کاملاً عمیق در ریه ها باقی مانده و مقدار آن در مردان ۲/۱ لیتر و در زنان ۱/۱ لیتر می باشد . اين حجم را نمي توانيم بوسيله اسپيرومتر معمولي اندازه گيري كنيم.

ب : تعیین حجم دقیقه ای  و حد اكثر ظرفیت تنفس:

  • حجم دقیقه ای تنفس Respiratory Minute Volume (R.M.V) ؛ مقدار هوایی است که در شرایط استراحتی و در عرض یک دقیقه وارد ریه ها شده یا از آن خارج می شود. برای محاسبه آن، حجم هوای جاری را در تعداد نفس در دقیقه ضرب می کنند . مقدار آن در مردان به طور متوسط ۶ لیتر است.

حداکثر ظرفیت تنفسی Maximal Breathing Capacity (MBC) : حداکثر حجم هوایی است که یک شخص می تواند با تلاش تمام در یک دقیقه به ریه ها وارد و از ریه ها خارج کند و مقدار آن در فرد سالم حدود ۱۷۰۰۰۰ -۱۲۵۰۰۰ سانتیمتر مکعب در دقیقه می باشد .

 

ج : تعیین ظرفیت های ریوی:

ظرفیت های ریوی که  از مجموع دو یا چند حجم ریوی حاصل می شوند عبارتند از :

  • ظرفیت حیاتي Vital Capacity (VC) : حداکثر هوایی است که پس از یک دم عمیق می تواند با یک بازدم پر تلاش از ریه ها خارج کرد . این ظرفیت غالباً به عنوان شاخص عمل ریه ها اندازه گیری می شود و شامل مجموع حجم جاری و حجم ذخیره دمی و حجم ذخیره بازدمی می باشد و مقدار آن به طور متوسط ۴۶۰۰ سانتی متر مکعب می باشد.
  • ظرفیت دمی Inspiratory Capacity (I.C) : حداکثر هوایی است که پس از یک بازدم عادی می توان وارد ریه ها کرد و برابر با مجموع حجم هوای جاری و حجم ذخیره دمی است و مقدار آن حدود ۳۵۰۰ سانتیمتر مکعب می باشد.
  • ظرفیت باقیمانده عملی (F.R.C = Functional residual Capacity) : حجمی از هواست که پس از یک بازدم نرمال در ریه ها باقی می ماند و شامل حجم ذخیره بازدمی و حجم باقمیانده می گردد . مقدار آن در مردان حدود ۲/۲ لیتر و در زنان حدود ۸/۱ لیتر می باشد .
  • ظرفیت کلی ریه (T.L.C = Total Lung Capacity) : عبارت است از مجموع ظرفیت حیاتی و حجم باقی مانده ریوی که مقدار آن در مردها ۶ لیتر و در زنان ۲/۴ لیتر می باشد.
  • ظرفیتهاي حیاتی ـ زمانی Forced expired Volume in one second (FEV1) : کسری از هواست که بعد از یک دم عمیق و پرتلاش در ثانیه اول یا سوم بازدم کاملاً عمیق از ریه ها خارج می شود و مقدار آن برای ثانیه اول  حدود ۸۰%  و برای ثانیه سوم حدود ۹۷%  ظرفیت حیاتی پر تلاش است. اندازه گیری ظرفیتهای حیاتی ـ زمانی  برای تشخیص تفریقی اختلالات ریوی ناشی از افزایش مقاومت مجاری هوایی (مثلاً در آسم Asthma و تورم مزمن نای) از اختلالات محدود کننده ریه (مثل پنومونی و پلورزی) ضروری است. زیرا در اختلالات ناشی از افزایش مقاومت مجاری هوایی ، ظرفیت حیاتی ممکن است ثابت و نرمال باشد ولی ظرفیت حیاتی ـ زمانی کاهش می یابد.

لازم به توضیح است برای تعیین میزان حجم باقیمانده و ظرفیت باقیمانده عملی و ظرفیت حیاتی کلی ریه باید از تکنیک رقیق سازی گازهای خنثی (مثل هلیم) استفاده شود .

 

آشنایی با دستگاه اسپیرومتر آبی:

دستگاه اسپیرومتر اساسی ساده دارد و از انواع مختلف ساخته می شود. اسپیرومتر موجود در آزمایشگاه ( شکل ۱)  از بخش های زیر ساخته شده است .تانک یا مخزن آب که به وسیله بدنه فلزی در برگرفته می شود و در قسمت فوقانی آن مجرای ورود هوای بازدمی و خروج هوای دمی از دستگاه قرار دارد.

 

 

  • سرپوشی که به صورت لولایی بر روی مخزن آب قرار می گیرد و در سطح داخلی آن مخزن دماسنجی قرار گرفته که تغییرات دمای داخلی دستگاه از صفر تا ۵۰ درجه سانتیگراد از سطح پشت سرپوش قابل رویت است . در دو گوشه سرپوش و در سطح پشتی محل هایی برای نصب قلم رسام تعبیه شده است.
  • مخزن سودا لایم (Sodalime Container) که به وسیله بست فلزی به کنار بدنه دستگاه نصب می شود.
  • لوله T و قطعه دهانی که به لوله T متصل می شود (قطعه دهانی از لاستیک مخصوصی ساخته شده که به راحتی در دهان قرار گرفته و به سهولت ضد عفونی می شود). در دو دهانه دیگر لوله T ، دریچه های یک طرفه طوری تعبیه شده اند که از مجرای دمی هوا می تواند وارد قطعه دهانی شود و در صورتی که در قطعه دهانی دمیده شود ، هوای بازدمی تنها از مجرای بازدمی عبور می کند.
  • لوله های انتقال دهنده هوا که به صورت ۵ قطعه در دستگاه تعبیه شده است.

الف) لوله ای که مجرای دمی لوله T (بدون  علامت) را به دریچه بدون علامت موجود در بدنه دستگاه وصل می کند.

ب) لوله ای که مجرای بازدمی لوله T (که با علامت قرمز مشخص شده)  را به دریچه موجود در بدنه دستگاه که با علامت قرمز مشخص شده وصل می کند.

ج) لوله ای که دریچه دمی بدنه را به مجرای دمی درون دستگاه متصل می کند.

د) لوله ای که دریچه بازدمی را به مخزن سودالایم مربوط می سازد. مخزن سودا لایم یا آهک سوده گاز کربنیک هوای بازدمی را جذب میکند.

هـ) لوله ای که مخزن سودالایم را به مجرای بازدمی درون دستگاه متصل می کند . مخزن سودا لایم ( آهک سوده) گاز کربنیک هوای بازدمی را جذب می کند.

  • اهرم اسپیرومتر که در بدنه دستگاه تعبیه شده است در دو وضعیت می تواند قرار گیرد. اگر  در وضعیت اتمسفر قرار داده شود شخص مورد آزمایش را که به دستگاه متصل شده مستقیماً به هوای جو مربوط می سازد و اگر در وضعیت اسپیرومتر قرار داده شود فرد آزمایش شونده را با هوای درون دستگاه مربوط می سازد.

 

 

 

دستگاه کیموگراف:

برای رسم منحنی تغییرات حجم درون دستگاه اسپیرومتر،  از کیموگراف استفاده می شود ( َشکل ۲)  که سرعت چرخش استوانه آن بوسیله یك کلید چرخان بین ۵ و ۵۵ و یک اهرم بین ۰۰۱/۰ تا ۱۰ قابل تنظیم است و سرعت نهایی دستگاه که حاصل ضرب اعداد تنظیم شده توسط کلید و اهرم می باشد   از ۰۰۵/۰ تا ۵۵۰ میلیمتر در ثانیه تنظیم می گردد. اين دستگاه اهرمي نيز براي توقف و شروع حركت دارد. كليد روشن خاموش دستگاه در پشت دستگاه تعبيه شده است.

روش کار:

  • دستگاه را در وضعیت اسپیرومتر قرار می دهیم تا ارتباط لوله های دمی و بازدمی به محفظه دستگاه برقرار گردند. سپس سرپوش را با دست گرفته و به آهستگی چند بار بالا و پائین می بریم تا داخل لوله ها کاملاً تهویه گردد.
  • برای تعیین مقدار هوایی که به دستگاه وارد می شود (در مرحله بازدم) و یا از آن خارج می شود (در مرحله دم) باید از منحنی استاندارد استفاده کنیم. برای تهیه منحنی استاندارد،  دستگاه را در وضعیت اسپیرومتر قرار داده و با توجه به مقیاس حجم هوای دستگاه، که در لبه سرپوش مشخص شده،  مقدار یک لیتر از هوای دستگاه را خارج می کنیم و طول خطی که در این حالت بر روی صفحه کیموگراف رسم می شود را معادل با یک لیتر تغییر در حجم هوای داخل دستگاه اسپیرومتر در نظر می گیریم.
  • سرپوش را تقریباً تا نیمه ( حدود ۶ لیتر ) از هوا پر می کنیم و دستگاه را در وضعیت اتمسفر قرار می دهیم.
  • قلم رسام دستگاه را با جوهر پر کرده و آنرا طوری روی کاغذ کیموگراف قرار می دهیم که قلم کمی بالاتر از وسط کاغذ قرار گیرد. برای این کار پیچ بالای استوانه را باز کرده و استوانه را جابجا کنید.
  • شخص مورد آزمایش روی صندلی جلوی اسپیرومتر می نشیند و قطعه دهانی دستگاه را پس از ضد عفونی کردن طوری در دهان قرار می دهد که هوا از اطراف آن خارج نشود و بینی خود را نیز با گیره می بندد و به طور عادی در حالی که دستگاه در وضعیت اتمسفر می باشد نفس می کشد تا به این وضعیت عادت کند. در این حالت سرپوش دستگاه و قلم آن  حرکتی ندارند.
  • کیموگراف را روشن کرده و سرعت آن را روی ۱ mm/s تنظیم می کنیم (قلم رسام را طوری قرار دهید که با صفحه دوار کیموگراف تماس داشته باشد). دستگاه اسپیرومتر را در وضعیت اسپیرومتر قرار داده و از شخص مورد آزمایش بخواهید به تنفس عادی و معمولی خود ادامه دهد.
  • پس از حد اقل ۵ تنفس عادی، یک دم عمیق و آرام انجام دهید. پس از آن چند تنفس عادی دیگر  و سپس یک بازدم عمیق و آرام انجام دهید . مجددا چند تنفس عادی دیگر  انجام شده و یک دم و بازدم عمیق و آرام پشت سر هم انجام دهید. در نهایت  بعد از پایان  آزمایش دستگاه را در وضعیت اتمسفر قرار داده و از دستگاه خارج شوید.
  • با استفاده از منحنی استاندارد، از روی منحنی های رسم شده، حجم جاری؛ ذخیره دمی ، ذخیره بازدمی، ظرفيت دمي و حياتي  را به دست آورید و با در نظر گرفتن سرعت کیموگراف، حجم تهویه ریوی را محاسبه کنید.

در حالیکه سرعت کیموگراف را روی ۵ میلیمتر در ثانیه تنظیم کرده ایم و کلید اسپیرومتر در وضعیت آتمسفر قرار دارد، از فرد مورد آزمایش می خواهیم تا مانند آزمایش اول قطعه دهانی را در دهان گذاشته و چندین تنفس آرام انجام دهد. سپس کلید  دستگاه را در وضعیت اسپیرومتر قرار داده و از شخص بخواهید  یک دم عمیق و به دنبال آن یک بازدم عمیق و پر تلاش انجام دهد و منحنی  ظرفیت حیاتی پر تلاش راثبت می کنیم. برای به دست آوردن ظرفیتهای حیاتی ـ زمانی، با توجه به منحنی استاندارد و سرعت کیموگراف ، مقدار هوایی که در ثانیه اول و ثٍانیه سوم بازدم پرتلاش از ریه ها خارج شده را تعیین می کنیم.

  • همچنين از روي منحني ظرفيت حياتي پر تلاش حداكثر شدت جريان ميان بازدمي را تعيين نماييد.

تعيين حداکثر ظرفیت تنفسی:

سرعت کیموگراف  را مجددا روی  ۱mm/s تنظیم نموده و دستگاه را در وضعیت اسپیرومتر قرار دهید. از شخص بخواهید که پس از چند تنفس معمولی در ظرف s 15 با سرعت تنفسهای کاملاً عمیق و سریع انجام دهد و سپس ظرفیت حداکثر تنفس را در عرض یک دقیقه محاسبه نمائید .

ضریب تصحیح حجم گازها:

حجم هایی که توسط اسپیرومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آن ها در ریه فرق دارد و باید تصحیح شود. زیرا در هنگام اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است، بنابراین برای به دست آوردن ضریب تصحیح  ابتدا شرایط اندازه گیری گازها در زیر ذکر می شود:

  • شرایط محیط اسپیرومتر (ATPS = ambient Temperature pressure saturated) یعنی فشار هوای محیط، درجه حرارت اسپیرومتر یا محیط و درجه اشباع بخارآب (شرایط هوای داخل اسپیرومتر).
  • شرايط بدن (BTPS = Body Temperature pressure saturated) یعنی فشار هوای محیط، درجه حرارت بدن و درجه اشباع از بخار آب (شرایط هوای داخل ریه ها)
  • فرمول کلی برای تبدیل ATPS به BTPS به قرار زیر است:

که در آن:

 

ضریب تصحیحK=

فشاربخار آب در محیط       آزمایشگاه=
فشاربخار آب در محیط بدن (mmHg 47)    =

پس از بدست آمدن ضریب حاصل مقدار بدست آوده را در ATPS ضرب نموده تا ATPS به BTPS تبدیل شود.

 

که در آن PB فشار جو ، PA فشار محيط آزمايشگاه، PH20 فشار بخار آب اشباع در حرارت آزمایشگاه t درجه حرارت آزمایشگاه ۳۷ درجه حرارت بدن و ۴۷ میلیمتر جیوه فشار بخار آب اشباع در ۳۷ درجه یا حرارت بدن است.

جدول زیر ضریب های تصحیح را برای تبدیل حجم هوا از ATPS به BTPS برای فشار هوای متوسط تهران نشان می دهد.

درجه حرارت اسپیرومتر ضریب تصحیح درجه حرارت اسپیرومتر ضریب تصحیح
۱۵

۱۶

۱۷

۱۸

۱۹

۲۰

۲۱

۲۲

۱۳۷/۱

۱۳۱/۱

۱۲۶/۱

۱۲۰/۱

۱۱۴/۱

۱۰۹/۱

۱۰۳/۱

۰۹۸/۱

۲۳

۲۴

۲۵

۲۶

۲۷

۲۸

۲۹

۳۰

۰۹۲/۱

۰۸۶/۱

۰۸/۱

۰۷۴/۱

۰۶۸/۱

۰۶۲/۱

۰۵۵/۱

۰۴۹/۱

 

روش كار با دستگاه اسپيرومتر ديجيتال     (ويتالوگراف(

با روشن شدن دستگاه صفحه مربوط به تنظيم تاريخ ظاهر مي شود تاريخ روز را درج كرده و كليد اينتر را  فشار مي دهيم سپس دماي محيط را درج كرده و سپس كليد اينتر را فشار مي دهيم. دستگاه شماره فرد مورد آزمايش را سوال مي كند كه شماره مربوطه را وارد مي كنيم و با زدن كليد اينتر به صفحه اطلاعات شخصي وارد مي شود. اطلاعات شخصي فرد مورد آزمايش شامل سن، قد، جنس و نژاد را وارد نموده و كليد اينتر را مي زنيم. دستگاه تاييد اطلاعات فوق را سوال مي كند كه در صورت صحيح بودن كليد Y را مي زنيم بعد دستگاه اطلاعات فوق را چاپ مي كند و صفحه انتخاب  كليد هاي عملكردي را نمايش ميدهد.

كه عباتند از:

  • :VC TEST انجام  آزمايش ثبت ظرفيت حياتي
  • :FVC TEST انجامآزمايش ثبت منحني حياتي پر تلاش
  • PRINT: چاپ نتايج
  • : CLEAR RESULT اين كليد پس از پايان آزمايش براي پاك كردن نتايج موجود و آماده شدن دستگاه براي نفر بعدي مورد استفاده قرار مي گيرد.
  • NEW PATIENT: براي انجام آزمايش بر روي نفر بعدي اين كليد استفاده مي شود.
  • CALIBRATION CHECK: در صورتي كه تنظيم دستگاه دچار مشكل شود از اين كليد استفاده مي شود.
  • : POST MODE در صورتيكه بخواهيم بعد از انجام آزمايشات اوليه مداخله اي بر روي فرد مورد آزمايش انجام داده و اثر آن را بر روي آزمايش بررسي كنيم از اين كليد استفاده مي شود.

ابتدا كليد ۱ را زده تا دستگاه آماده انجام آزمايش اندازه گيري ظرفيت حياتي شود از شخص مي خواهيم كه قطعه دهاني رو فوت كرده تا پرده قطعه داخل دهاني خاصيت ارتجاعي خود را باز يابد

. شخص از بيرون يك دم عميق گرفته و بيني خود را گرفته و به آهستگي تمام بازدم خود را به دستگاه منتقل نمايد. اين آزمايش ۳ بار تكرار مي شود و دستگاه بيشترين حجم ظرفيت حياتي فرد را در اين سه آزمايش در نظر مي گيرد. پس از پايان كار كليد اينتر را زده تا اين مرحله به پايان برسد. سپس كليد ۲ را زده دستگاه براي گرفتن FVC آماده مي شود اين دفعه از شخص مي خواهيم از بيرون يك دم عميق گرفته و بدون آنكه بيني خود را بگيرد با سرعت هواي بازدمي را وارد دستگاه نمايد اين آزمايش هم مثل آزمايش قبل سه بار انجام مي شود ودستگاه بهترين آن را ذخيره مي نمايد و روي منحني پرينت كرده و گزارش كند

. پس از پايان آزمايش با زدن كليد ۳ پرينت نتايج آزمايشات انجام شده بر روي همان صفحه اي كه مشخصات فردي آزمايش شونده چاپ شده بود چاپ مي گردد. اين نتايج شامل منحني FVC ،  جدول پارامترهاي ديناميك تنفس و منحني حجم – شدت جريان مي باشد.

 

اندازه گیری متابولیسم پایه:

منظور از متابولیسم پایه میزان مصرف انرژی در بدن در هنگام استراحت مطلق و در حال بیداری است. به عبارت دیگر حرارت بر حسب کیلوکالری که در یک متر مربع سطح در یکساعت با رعایت شرایط متابولیسم پایه از بدن تولید می شود که در یک مرد جوان سالم برابر با ۴۰ کیلوکالری در ساعت و در زن ها قدری کمتر است. چون بیش از  ۹۵% انرژی مصرف شده در بدن از واکنش اکسیژن با مواد غذایی مختلف به دست می آید، لذا میزان متابولیسم را می توان از روی مصرف اکسیژن محاسبه کرد. وقتی یک لیتر اکسیژن برای سوزاندن مواد غذایی انرژی زا مصرف می شود ۸۲۵/۴ کیلو کاری انرژی تولید می کند.

متابولیسم Metabolism

متابولیسم, فرایند بیو مکانیکی است که بعنوان یک فرایند شیمیایی جامع برای تبدیل مواد غذایی و اکسیژن به کار مکانیکی (درونی و بیرونی) تعریف می شود. مواد غذایی به ترکیبی تبدیل می شود که سرشار از انرژی بوده (ATP) و در انجام کارهای عضلانی و واکنش های شیمیایی انرژی خود را آذاد می کنند. از آنجا که قسمت اعظم انرژی شیمیایی موجود در بدن تبدیل به انرژی گرمایی شده و سهم کمی از آن به انرژی مکانیکی (کار مفید) تبدیل می گردد, بنابراین برای محاسبه متابولیسم می توان از انرژی مکانیکی صرف نظر و فقط انرژی گرمایی را در محاسبات منظور  نمود.

متابولیسم پایه, میزان انرژی لازم برای حفظ اعمال حیاتی بدن در حالت استراحت و دراز کش بعد از ۱۲ ساعت گرسنگی و ۸ ساعت استراحت است. میزان متابولیسم پایه به عواملی مانند سن , جنس, قد و وزن بستگی دارد و معدلات زیر برای محاسبه آن ارائه شده است.

BMR (Kcal/ h)= 2/7697 + ./5729 Wh + 20/8471 Hb – ۰/۲۸۱۵ A :برای مردان

BMR (Kcal/ h)= 27/2956 + ./3985 Wh + 70706 Hb – ۰/۱۹۴۸ A :برای زنان

BMR : متابولیسم پایه

Hb: قد فرد (m)

A: سن فرد (Year)

شرایط اندازه گیری متابولیسم پایه:

  • ۱۲ ساعت قبل از انجام آزمایش از خوردن هر نوع غذایی باید خودداری شود.
  • از یک هفته قبل از انجام آزمایش بیمار باید از استعمال داروهای مختلف به خصوص مواد یددار و عصاره غددی خودداری کند.
  • متابولیسم پایه بعد از یک شب خواب راحت اندازه گیری می شود زیرا استراحت فعالیت سیستم عصبی سمپاتیک و سایر محرک های متابولیک را به حداقل می رساند.
  • شخص در آزمایشگاه باید نیم تا یک ساعت قبل از آزمایش استراحت کند و به هنگام آزمایش در حال استراحت کامل عضلانی باشد.
  • از نظر روحی باید در آرامش کامل باشد زیرا هرگونه هیجان سیستم سمپاتیک را تحریک و باعث ترشح آدرنالین و نورآدرنالین می شود که متابولیسم را بالا می برد.
  • درجه حرارت آزمایشگاه باید در حدود ۲۷-۲۰ درجه سانتیگراد باشد تا پدیده های دفاعی بدن در مقابل سرما و گرما به کار نیفتند.

 

روش اندازه گیری متابولیسم پایه:

شخص آزمایش شونده بر روی یک تخت مخصوص دراز می کشد و دستگاه را در حالیکه در وضعیت اتمسفر قرار دارد به شخص وصل می کنیم. سرعت کیموگراف را روی ۲۵/۰ میلیمتر در ثانیه قرار می دهیم. اسپیرومتر را از هوا تخلیه کرده و با اکسیژن طبی پر کنید. اهرم دستگاه را در وضعیت اسپیرومتر قرار داده و در حالی که قلم ثبات حرکات دم و بازدم شخص را ثبت می کند، آزمایش را ادامه دهید تا وقتی که قلم ثبات به پایین صفحه برسد آنگاه آزمایش را خاتمه دهید و دستگاه را در وضعیت اتمسفر قرار دهید. در آین آزمایش با هر دم؛ مقداری از اکسیژن زیر سرپوش که وارد ریه شده است جذب می شود و در هنگام بازدم مقداری انيدریدکربنیک به لوله بازدمی وارد می شود که CO2 توسط آهک سوددار که بر سر راه لوله بازدمی قرار دارد جذب می شود بنابراین حجم هوایی که در بازدم وارد سرپوش می شودکمتر از حجم هوایی است که در هنگام دم از آن خارج شده است.  به این ترتیب اگر انتهای تحتانی منحنی های تنفس عادی را به هم متصل کنیم یک خط پایین رو به دست می آید و شیب این خط نمودار مصرف اکسیژن توسط شخص می باشد. باید دانست که تنفس در داخل اسپیرومتر به مدت یک دقیقه آنقدر از میزان اکسیژن نمی کاهد که خطرناک باشد.

 

روش محاسبه

برای به دست آوردن میزان مصرف اکسیژن در مدت آزمایش ، انتهای اولین دم را که شخص انجام داده به انتهای آخرین دم توسط یک خط مستقیم، وصل می کنیم به طوری که از اکثر رئوس تحتانی منحنی بگذرد، فاصله عمودی بین این دو نقطه میزان مصرف اکسیژن در مدت آزمایش می باشد  و فاصله افقی فاصله زمانی آزمایش می باشد که بسته به سرعت کیموگراف می توان زمان انجام آزمایش را تعیین کرد..

 

 

 

برای تعیین سطح بدن، قد و وزن شخص مورد آزمایش را اندازه گیری کرده وبا استفاده  از فرمول زیر تعیین می شود.

 

برای محاسبه متابولیسم پایه از فرمول زیر استفاده می شود:

 

که در آن O2; حجم اکسیژن مصرف شده بر حسب لیتر، C ضریب تصحیح حجم V، ارزش حرارتی یک لیتر اکسیژن، T زمان آزمایش بر حسب دقیقه S ، سطح بدن بر حسب متر مربع. به طور خلاصه مقدار مصرف اکسیژن را بر حسب لیتر بر زمان آزمایش تقسیم می کنیم تا مقدار اکسیژن مصرفی را در یک دقیقه به دست آید ، آنگاه آن را در ضریب تصحیح و در ۶۰ ضرب می کنیم تا اکسیژن مصرفی در یکساعت در شرایط متعارفی به دست آید. بعد نتیجه را در ارزش حرارتی متوسط یک لیتر اکسیژن یا ۸۲۵/۴ کیلوکالری ضرب کرده و سپس حاصل را بر سطح بدن تقسیم می کنیم تا به این ترتیب مقدار متابولیسم بازال بر حسب کیلوکالری در ساعت برای متر مربع سطح بدن آید.

AGE(YR) MALES FEMALES
۱۴-۱۶ ۴۶٫۰ ۴۳٫۰
۱۶-۱۸ ۴۳٫۰ ۴۰٫۰
۱۸-۲۰ ۴۱٫۰ ۳۸٫۰
۲۰-۳۰ ۴۰٫۰ ۳۷٫۰
۳۰-۴۰ ۳۹٫۵ ۳۶٫۵
۴۰-۵۰ ۳۸٫۵ ۳۶٫۰
۵۰-۶۰ ۳۷٫۵ ۳۵٫۰
۶۰-۷۰ ۳۶٫۵ ۳۴٫۰
۷۰-۸۰ ۳۵٫۵ ۳۳٫۰

 

 

 

ضريب تصحیح حجم اکسیژن:

متابولیسم بازال در شرایط صفر درجه حرارت و mm/Hg 760 فشار جوی یعنی در شرایط متعارفی محاسبه می شود لذا حجم اکسیژن به دست آمده در شرایط آزمایشگاه باید تصحیح و به شرایط متعارفی تبدیل شود.

 

درجه حرارت اسپیرومتر ضریب تصحیح

حجم اکسیژن

درجه حرارت اسپیرومتر ضریب تصحیح

حجم اکسیژن

۱۵

۱۶

۱۷

۱۸

۱۹

۲۰

۲۱

۷۷۱/۰

۷۶۵/۱

۷۶۱/۰

۷۵۷/۰

۷۵۳/۰

۷۴۹/۰

۷۴۵/۰

۲۲

۲۳

۲۴

۲۵

۲۶

۲۷

۲۸

۷۴۱/۰

۷۳۷/۰

۷۳۴/۰

۷۳۰/۰

۷۲۶/۰

۷۲۲/۰

۷۱۸/۰

 

 

 

به سوالات زیر پاسخ دهید .

  • نقش سودالایم را در دستگاه توضیح دهید . در صورت عدم وجود سودالایم در مخزن دستگاه چه اتفاقی می افتد ؟
  • حجم دقیقه ای تنفس را محاسبه نمائید . (میزان تنفس را می توانید از روی تعداد منحنی های دم و بازدم ثبت شده و با توجه به سرعت دستگاه به دست آورید) .
  • حجم ها و ظرفیت های مختلف را به دست آورده و مقدار آن را گزارش کنید ؟
  • پارامترهاي ديناميك تنفس را كه با استفاده از دستگاه ديجيتال به دست آورده ايد با مقادير مشابه كه از دستگاه اسپيرومتر ابي بدست امده اند مقايسه نماييد(براي پاسخ به اين سوال لازم است فرد مورد ازمايش در هر دو روش ثابت باشد).
  • مقادير پارامترهاي ديناميك و مورد ازمايش را با مقادير قابل پيش بيني مقايسه كرده و تفاوت انها را گزارش كنيد.
  • از روي منحني حجم شدت جريان مقادير PEF ، FEF25،  FEF50و۷۵ FEF را تعيين نماييد. ايا اين مقادير با مقادير گزارش شده در جدول مطابقت دارند؟
  • حداكثر شدت جريان ميان بازدمي را از روي منحني ظرفيت حياتي پر تلاش كه از اسپيرومتر ابي بدست آمده را محاسبه نموده و با مقدار FEF25-75 كه در جدول اسپيرومتر بدست آمده مقايسه نماييد
  • میزان متابولیسم پایه در شخص مورد آزمایش چقدر است . آیا این مقذار در حد طبیعی است یا خیر ؟
  • چه عوامل فیزیولوژیکی در بالا بردن یا پایین آوردن متابولیسم پایه موثرند ؟

 

 

اکسیژت درمانی

اکسیژن درمانی – قسمت پنچم

نحوه انتقال Co2:

با توجه به اختلاف فشار موجود بین آلوئول و مویرگ ریوی Co2 به آلوئول منتقل شده و توسط هوای بازدمی خارج میگردد. لازم به ذکر است که بعلت حلالیت بالاتر این گاز نسبت به اکسیژن ،گرادیان فشار کمتری باعث تبادل  آن میگردد

 

  حجمها و ظرفيتهای ريوی :

 

حجم های ریوی به هواهای اندازه گیری های شده توسط اسپیرومتر یا سنسور های فلوی ونتیلاتور گفته میشود و ظرفیت های ریوی به حاصل جمع حجم های ریوی اطلاق میشود.

 

حجم جاری                                           (VT : Tidal volume)

حجمی از هواست كه با يك دم عادی به ريه ها وارد و با يك بازدم معمولی از ريه ها خارج می شود. مقدار آن ۶-۸ ML/Kg يا در حدود ۵۰۰ ML است.

 

حجم ذخيره دمی                    IRV: Inspiratory Reserve Volume

حجم هوای اضافی دمی است كه می توان به دنبال يك دم عادی، با يك دم عميق وارد ريه ها نمود. مقدار آن در حدود ۳۰۰۰ميلی ليتر است.

 

حجم ذخيره بازدمی (ERV : Expiratory Reserve Volume)                  

حجمی از هواست كه می توان بعد از پايان يك بازدم عادی ، با يك بازدم قوی از ريه ها خارج كرد. مقدار آن در حدود ۱۱۰۰ ميلی ليتر است.

 

حجم باقيمانده (RV : Residual Volume)   

حجمی از هواست كه حتی با شديدترين بازدم نيز در ريه ها باقی می ماند و مانع از كلاپس آلوئولها می گردد. مقدار تقريبی آن ۱۲۰۰ ميلی ليتر است.

 

  ظرفيت دمی      IC : Inspiratory capacity=VT+IRV)

ظرفيت باقيمانده عملی    (FRC : Functional Residual Capacity=ERV+RV)

ظرفيت حياتی  (VC = Vital Capacitity)= IRV+VT+ERV)
 

چه بیمارانی را به ونتیلاتور متصل میکنیم:

 

نارسایی تنفسی

آپنه یا ایست تنفسی

تهویه نامناسب ( حاد یا مزمن)

اکسیژناسیون نامناسب

نارسایی تنفسی مزمن

نارسایی قلبی

از بین رفتن کار تنفس (WOB)

کاهش مصرف اکسیژن

اختلال در عملکرد عصبی

هیپونتیلاسیون مرکزی / آپنه مکرر

بیمار کمایی با GCS کمتر یا مساوی ۸

ناتوانی در محافظت راه هوایی

 

انديكاسيون (موارد استفاده بالينی):

—        دپرسيون مراكز تنفسی واقع در سيستم عصبی مركزی همراه با آپنه (مصرف داروهاي آرامبخش – سكته مغزي و  …).

—         كاهش فشار داخل جمجمه از طريق هيپرونتيله كردن .

هیپرنتیلاسیون -> افزایش دفع Co2 -> کاهش Paco2 -> انقباض عروق مغزی -> کاهش حجم خون مغزی -> کاهش ICP

—         درمان علامتي هيپوكسمي مقاوم (ARDS).

—         درمان كمكي در بيماري های حاد تنفسي .

—         اختلال در حركات قفسه سينه به علت فلج يا ضعف شديد عضلات تنفسي (مياستنی گراو ،گيلن باره و.).

—         قطع ارتباط يا جدا شدن قسمتی از قفسه سينه از  جناغ سينه Flail Chest.

—         بطور انتخابی متعاقب جراحی قلب باز

 

انديكاسيون تهويه مكانيكی بر مبنای ABGحجم و ظرفيت ريوی

 

ايندكس مقادير طبيعی انديكاسيون تهويه مصنوعی
ظرفيت حياتی (VC) ۶۵-۷۵ ml/kg كمتر از ۱۰ ml/kg
خون شريانی Pao2 ۷۰-۹۵mmHg كمتر از ۵۰mmH عليرغم اكسيژن تراپی
تعداد تنفس در دقيقه ۱۲-۲۰ در بالغين بيشتر از ۳۵
فشار دی اكسيد كربن شريانی PaCo2 ۳۵-۴۵ mmHg بيشتر از ۵۵ همراه با PH<7.3

 

هدف : نحوه برخورد بالینی با بیمار در تشدید (COPD)

مثال ۷ : این مثال را مرحله به مرحله دنبال کنید.

بیمار مبتلا به COPD با شکایت تشدید تنگی نفس به اورژانس مراجعه نموده است. بیمار بیدار و هوشیار ولی کمی بی حال است. در بررسی های انجام شده ABG شماره ۱ این گونه گزارش شد :

PH=7.34

PCO2=60

PO2=30

الف) به علت در دسترس نبودن تهویه مکانیکی غیر تهاجمی، اکسیژن درمانی از طریق کانولای بینی شروع شد. اکسیژن با جریان ۱ lit/min به مدت ۲۰ دقیقه برای بیمار تجویز شد و ABG مجدد گرفته شد که نتیجه آن اینگونه گزارش شد :

PH=7.32

PCO2=70

PO2=35

نظر شما در مورد نحوه ادامه درمان چیست؟

ب) جریان اکسیژن به ۲ lit/min افزایش داده شد و ABG مجدد گرفته شد که نتیجه آن این گونه گزارش شد :

PH=7.30

PCO2=80

PO2=40

 

نظر شما در مورد نحوه ادامه درمان چیست؟

ج) جریان اکسیژن به ۳ lit/min افزایش داده شد و ABG مجدد گرفته شد که نتیجه آن این گونه گزارش شد :

PH=7.28

Pco2=85

PO2=45

نظر شما در مورد نحوه ادامه درمان چیست؟

د) جریان اکسیژن به ۴ lit/min افزایش داده شد و ABG مجدد گرفته شد که نتیجه آن این گونه گزارش شد :

PH=7.26

Pco2=95

PO2=55

نظر شما در مورد نحوه ادامه درمان چیست؟

پاسخ :

باید بدانیم که در مبتلایان به COPD اکسیژن را با جریان ۲-۱ لیتر در دقیقه ( و نه بیشتر) شروع می کنیم ولی هدف نهایی مان اصلاح هیپوکسی در حدی است کهPo2 تقریبا به عدد ۶۰ نزدیک شود و در صورتی که بیمار هوشیار باشد می توان اکسیژن را تا رسیدن PH به ۲۵/۷ به تدریج افزایش داد ( نباید به دلیل ترس از اسیدوز بیمار را هیپوکسیک نگه داشت). در صورتی که PH=7.25 شد ولی PO2 همچنان پایین بود اندیکاسیون تهویه مکانیکی وجود دارد.

به عبارت دیگر در بیماران COPD اکسیژن را با فلوی بیشتر از ۲-۱ لیتر در دقیقه شروع نمی کنیم ولی پس از آن می توانیم با مراقبت دقیق هر ۲۰ دقیقه به تدریج افزایش دهیم و مراق PH باشیم. هدف رساندن PO2 به حدود ۶۰ می باشد. در صورتی که بیمار از ابتدا اختلال هوشیاری داشته باشد، باید از تهویه مکانیکی استفاده کرد.

۵-۲ معرفی چند وسیله جدید

در حال حاضر وسایل جدیدی مانند oxy chin, oxy plus, oxy arm. Oxy mask و…….. وارد بازار شده اند که تحمل آنها برای بیماران راحت تر بوده و در برخی موارد طیف وسیعی از Fio2 ( 24% تا ۹۰%) فراهم می نمایند.

در ادامه به توضیح ۲ نمونه از این وسایل می پردازیم.

۱-۵-۲ Oxy Arm

تصویر ۳۲-۲ : Oxy Arm

مزایا

  • کمترین میزان تماس با صورت بیمار
  • قابلیت استفاده در تنفس های دهانی و بینی
  • تحریک کمتر مخاط بینی

۲-۲-۵ Oxy Mask

  • این وسیله در حال حاضر تنها وسیله اکسیژن درمانی است که می تواند با میزان جریان های مختلف اکسیژن، FIO2 از ۲۴% تا ۹۰% فراهم نماید.
  • احتمال تنفس مجدد CO2 با این وسیله بسیار کم است.
  • ارتباط راحت تر بیمار با اطراف
  • قابلیت استفاده در تنفس دهانی و بینی
  • امکان عبور لوله بینی – معدی۱ از سوراخ های ماسک
  • امکان بهتر ساکشن و مراقبت از دهان بدون برداشتن ماسک
  • امکان Capnography حین اکسیژن درمانی

تصویر ۳۲-۲ : Oxy Mask

مقایسه FIO2 تولیدی چند وسیله

الف) کانولای بینی (۶ Lit/min)

ب) ماسک ساده ( ۱۰-۵ Lit/min)

ج) ماسک با کیسه ذخیره ای با امکان تنفس مجدد هوای بازدمی ( ۱۰-۶ Lit/min)

د) ماسک با کیسه ذخیره ای بدون امکان تنفس مجدد هوای بازدمی (۱۰ Lit/min)

ه) اکسی ماسک (۱ Lit/min )

 

 

 

 

 

اکسیژن به عنوان یک دارو

۱-۳ مقدمه

تجویز اکسیژن باید با دقت و مراقبت فراوان انجام شود، همچون زمانی که هر نوع داروی دیگری جهت بیمار تجویز می شود.

اکسیژن مانند خیلی از داروها دارای مقدار درمانی مشخص می باشد که اثرات فیزیولوژیک تا تظاهرات سمی که همراه با تجویز دوزهای بالاتر یا زمان طولانی تر مشاهده می شود، متفاوت است.

جهت اصلاح هیپوکسی، اکسیژن کافی به منظور اشباع کردن هموگلوبین به میزان ۹۲% یا بیشتر باید تجویز شود که این میزان معمولا با PaO2 حدود ۷۰-۶۰ میلی متر جیوه به دست می آید.

تجویز اکسیژن اضافی، هنگامی که هموگلوبین به طور کامل اشباع است (۱۰%%-۹۹%) بیمار را در خطر عوارض سمی این دارو قرار می دهد.

۲-۳ عوارض استفاده از اکسیژن

۱-۲-۳ هیپوونتیلاسیون ونارکوزیس دی اکسید کربن :

معمولا محرک اصلی مرکز تنفس CO2 می باشد. بیمارانی که به طور مزمن PCO2 بالاتر از ۴۵ mmHg دارند، حساسست مرکز تنفس آنها نسبت به افزایش CO2 کاهش می یابد و مرکز تنفس بیشتر از PCO2 بالا، به کاهش PO2 ( هیپوکسی) واکنش نشان می دهد.

بنابراین تجویز گاغز غنی از اکسیژن به این بیماران ممکن است سبب سرکوب شدن مرکز تنفسی، هیپوونتیلاسیون، هیپرکاپنی و احتمالا آپنه شود. در این شرایط اکسیژن با غلظت کم ( کمتر از ۴۰%) تجویز می شود و بیمار در عین حال از لحاظ علایم سرکوب سیستم تنفسی هم مد نظر قرار می گیرد. اگر اکسیژن رسانی به اندازه کافی نباشد و سرکوب تنفسی رخ دهد، در این صورت ممکن است تهویه مکانیکی تهاجمی یا غیر تهاجمی لازم شود.

۲-۲-۳ آتلکتازی جذبی

آتلکتازی جذبی زمانی به وقع می پیوندد که آلوئول کلاپس شود و گاز داخل آلوئول به داخل جریان خون جذب شود. نیتروژن یک گاز نسبتا غیر قابل حل است که به طور طبیعی به عنوان حجم باقیمانده داخل آلوئول می ماند.

در طول تنفس غلظت بالای اکسیژن، نیتروژن ممکن است با اکسیژن جایگزین شود یا به عبارتی از آلوئول شسته شود.

در این موارد با جذب اکسیژن داخل آلوئول به دلیل اینکه نیتروژن به عنوان حجم دهنده در آلوئول وجود ندارد، آلوئول به طور کامل یا نسبی دچار کلاپس می شود. آتلکتازی جذبی اغلب در مناطقی به وقوع می پیوندد که تهویه کاهش یافته است، مثلا جایی که در زیر منطقه انسداد نسبی قرار دارد به دلیل اینکه اکسیژن سریع تر از آنکه جایگزین شود به داخل خون جذب می شود، آتلکتازی به وقوع می پیوندد.

۳-۲-۳ مسمومیت ریوی با اکسیژن

مواجه بافت ریه با فشار بالای اکسیژن می تواند منتهی به تغییرات پاتالوژیک پارانشیم شود. درجه آسیب ریه بیشر با طول دوره تماس ریه با فشار بالای اکسیژن هوای دمی ارتباط دارد تا با فشار اکسیژن خون شریانی (PaO2). به طور کلی FIO2 سمی در نظر گرفته می شود.

اولین نشانه های مسمومیت با اکسیژن به علت اثرات تحریکی اکسیژن می باشد که سبب تراکئوبرونشیت حاد می گردد. پس از گذشت چند ساعت از تنفس اکسیژن ۱۰۰% فعالیت موکوسیلیاری سرکوب می شود و کلیرانس موکوس صدمه می بیند. در طول ۶ ساعت پس از تجویز اکسیژن ۱۰۰% سرفه بدون خلط، درد زیر جناغ و گرفتگی بینی پیشرفت می کند و ممکن است علائمی همچون خستگی، تهوع، بی اشتهایی و سر درد گزارش شود. این تغییرات در صورت قطع درمان اکسیژن قابل برگشت می باشند. ادامه تجویز اکسیژن با فشار بالا ممکن است منجر به تغییراتی در ریه شود که سندرم دیسترس تنفسی حاد (ARDS) را تقلید می کند.

پارگی لایه اندوتلیوم سیستم گردش خون ریوی منتهی به نشت مایع پروتئین دار می شود و یک تراوش حاوی ادم و سلول های سفید خونی در ریه به وجود می آید. صدمه سلولی ممکن است به سمت مرک سلولها پیش برود. عملکرد ماکروفاژ ریوی کاهش می یابد که سبب افزایش استعداد ابتلا به عفونت می شود. به طور کلی آسیب بافتی در ریه به وسیله تولید مواد فعال بیوشیمیایی و رادیکال آزاد اکسیژن ایجاد می شود. قطع تماس با سطوح سمی اکسیژن به سلولها اجازه ترمیم شدن می دهد، اگر چه فرایند ترمیم ممکن است منتهی به درجات متغیری از فیبروز ریوی شود. کلید جلوگیری از صدمه ریوی ناشی از فشار بالای اکسیژن، اجتناب از غلظت بالای اکسیژن برای مدت طولانی می باشد.

نکته : کمترین FIO2 ای که قادر به ایجاد اشباع کافی اکسیژن می باشد به عنوان بهترین راهنما جهت میزان اکسیژن درمانی است.

                                                      ۴-۲-۳ رتینوپاتی پره مچوریتی

رتینوپاتی پره مچوریتی همچنین بعنوان فیبروپلازی رترولنتال شناخته شده است و یک عارضه شایع در نوزادان نارس می باشد.

تجویز مقادیر زیاد از حد اکسیژن به نوزاد نارس ممکن است سبب تنگی عروق شبکیه نارس، صدمه سلول اندوتلیال، جدایی شبکیه و احتمالا کوری شود. اگر چه باور بر این است که افزایش تماس با FIO2 بالا به عنوان یکی از فاکتورهای دخیل در این پاتولوژی است، میزان آسیبی که به وقوع می پیوندد مرتبط با فشار اکسیژن خون شریانی (PaO2) می باشد، بنابراین توصیه می شود که PaO2 در نوزادان کمتر از ۸۰ mmHg نگه داشته شود و زمان تماس با FIO2 بالا به حداقل برسد.

اکسیژت درمانی

اکسیژن درمانی – قسمت چهارم

سیستم های با جریان بالای اکسیژن۱

هر گاه نیاز به FIO2 مشخص داشته باشیم و نمای تنفسی بیمار ثابت نباشد، از سیستم با جریان بالای اکسیژن استفده می کنیم.

مهمترین مشخصه این وسایل فراهم نمودن اکسیژن با FIO2 مشخص ( مثلا از ۲۴% تا ۱۰۰%) می باشد و ارتباطی با نحوه تنفس بیمار ندارد. ماسک ونچوری، چادر اکسیژن، انکوباتور مثالهایی از سیستم های یا جریان بالای اکسیژن می باشند.

میزان حجم مبادله شده در دقیقه                       Minute Ventilation= Tidal volume x Respiratory Rate

در بیماری که RR=10/min است و TV=500CC می باشد، بیمار نیاز به ۵۰۰ x 10=5000cc ( 5 لیتر) هوا در هر دقیقه دارد.

در بیماری که RR=20/min است و TV=500cc می باشد، بیمار نیاز به ۵۰۰ x 20=10000cc (10 لیتر) هوا در دقیقه دارد. حجم های تهویه ای بالا فقط توسط دستگاه های با جریان بالا می تواند فراهم شود.

۱-۴-۲ ماسک ونچوری

 

تصویر ۲۱-۲ : ماسک ونچوری

 

تصویر ۲۲-۲ : ماسک ونچوری

در اکثریت موارد رنگ ونچوری ها براساس FIO2 فراهم شده توسط آن ماسک مشخص می شود، ولی توصیه می شود جهت پرهیز از اشتباه عدد روی ونچوری توسط فرد درمانگر خوانده شود.

 

تصویر ۲۳-۲ : انواع ماسک ونچوری با FIO2 مختلف

ابتدا به بررسی قانون برنولی می پردازیم.

 

 

تصویر ۲۴-۲ : مقایسه فشار مایع و سرعت آن بین دو نقطه ۱ و ۲٫ به طوریکه فشار در نقطه ۱ بیشتر از فشار در نقطه ۲ و سرعت در نقطه ۲ بیشتر از سرعت در نقطه ۱ می باشد.

 

تصویر ۲۵-۲ : اجزای ماسک ونچوری. جریان گاز تحت فشار با سرعت بالا از یک سوراخ باریک آداپتور ونچوری سبب ایجاد فشاری کمتر از فشار اتمسفر در اطراف می شود. یک جریان پر فشار، هوای اتاق را از سوراخ های کناری که بر روی آداپتور قرار دارند می کشد. FIO2 با کاهش سایز سوراخ های کناری یا افزایش سایز سوراخ خروج اکسیژن که هر دو سبب کاهش میزان هوای ورودی از اتاق می شوند افزایش می یابد.

    

 

 

تصویر ۲۶-۲ : توضیح قانون برنولی

هر زمان مایع یا گاز یا فشار زیاد از سوراخ کوچک عبور کند فشار منفی در اطراف آن ایجاد می شود و باعث می شود مواد اطراف به داخل کشیده شود.

اکسیژن با فشار، وارد یک سوراخ تنگ ( ورودی ماسک ونچوری) می شود. افزایش سرعت گاز در طرف سوراخ خروجی اکسیژن، سبب تولید نیروی مکش در اطراف می شود، در نتیجه هوای اتاق از طریق سوراخ های کناری وارد محفظه ماسک شده و گاز با جریان بالا سبب پر شدن ماسک می شود. فشار بالای گاز ماسک را پر می کند و از طریق سوراخ های خروجی مقداری از هوای ورودی و مقداری از هوای بازدمی خارج می شود.

تصاویر A و B ( در شکل ۲۷-۲) بیان می کنند که سایر سوراخ های ورودی میزان هوای ورودی از اتاق را تعیین می کنند.

سوراخ های کناری با قطر زیاد ( شکل A) منجر به تولید FIO2 پائین می شود و سوراخ های کناری با قطر کم ( شکل B) منجر به تولید FIO2 بالاتر می شود. ( زیرا با افزایش قطر سوراخ حجم بیشتری از هوای اتاق با اکسیژن منبع مخلوط می شود و سبب کاهش میزان FIO2 می شود و بالعکس هر چه سوراخ کوچک تر باشد میزان کمتری از هوای اتاق با اکسیژن منبع مخلوط می شود و درصد FIO2 بالاتر می ماند. در ماسک ونچوری ۲۴% فلوی ۴ لیتر در دقیقه اکسیژن صد در صد خالص سبب مکش ۸۰ لیتر هوای اتاق می شود که حاوی حدود ۲۰% اکسیژن است، پس : ۴+ (۸۰ x 20%)=4+16=20 Lit

یعنی ۲۰ لیتر از مجموع ۸۴ لیتری که حاوی مخلوط هوا و اکسیژن است، اکسیژن خالص می باشد. پس این ماسک ونچوری FIO2=24% تولید می کند.

باید دقت شود که ممکن است ونچوری در شرایطی نتواند FIO2 نوشته شده در روی دستگاه را ایجاد نماید.

نکته : هر چقدر درصد اکسیژن ونچوری (FIO2) افزایش یابد حجم هوای مخلوط شده با O2 خالص کاهش می یابد تا بتواند FIO2 بالاتری را حفظ کند.

در نتیجه در مواردی که بیمار نیاز به FIO2 بالا دارد، باید دقت شود که در صورتی که حجم دقیقه ای یا Minute Ventilation بیمار بالا باشد، ونچوری های با درصد بالاتر مثلا ۶۰% ممکن است نتواند FIO2 لازم را فراهم نماید.

در کل دو نوع سیستم ونچوری وجود دارد :

  • مدل های با FIO2 ثابت که دارای اتصالات دمی مشخص شده با رنگ خاص هستند و سوراخ ورودی اکسیژن آنها ثابت است
  • مدل های با FIO2 متغیر که دارای سوراخ های ورودی هوای قابل تنظیم جهت تولید FIO2 مورد نظر می باشند

در اکثریت موارد رنگ ونچوری ها براساس FIO2 فراهم شده توسط آن ماسک مشخص می شود، ولی توصیه می شود چهت پرهیز از اشتباه عدد روی ونچوری توسط فرد درمانگر خوانده شود.

۲-۴-۲ هود اکسیژن۱
sهود اکسیژن یک وسیله تامین FIO2 ثابت می باشد که از سال ۱۹۷۰ جهت بیمارانی که نیاز به اکسیژن تکمیلی دارند کاربرد دارد.


تصویر ۲۷-۲ : هود اکسیژن در اطراف سر بیمار

هود اکسیژن شامل محفظه پلاستیکی شفافی است که سر و صورت نوزاد داخل آن قرار داده می شود و بدین ترتیب دسترسی به سایر قسمت های بدن نوزاد ( قفسه سینه و شکم و اندام ها) امکان پذیر است. از طریق قسمت ورودی آن غلظت ثابتی از اکسیژن می تواند وارد هود شود. سرعت گاز ورودی به هود طوری تنظیم می شود که دی اکسید کربن بازدمی با اطمینان خارج شود.

بسیاری از مطالعات نشان می دهند که در هود، اکسیژن به صورت لایه ای و با بیشترین غلظت در قسمت پائین هود قرار دارد.

FIO2 باید به کمک دستگاه آنالیز کننده یه صورت دائم مانیتور شود یا به طور متناوب بررسی شود. فشار نسبی اکسیژن شریانی (PaO2) به کمک آزمایش ABG ( آنالیز گازهای خونی شریانی) با فواصل منظم اندازه گیری می شود.

تصویر ۲۸-۲ : هود اکسیژن در اطراف سر بیمار

نکات

  • بهترین روش برای فراهم کردن غلظت های کنترل شده اکسیژن در اطفال است
  • اکسیژن به وسیله سیستم نبولایزر یا بلندر یا مرطوب کننده گرم می شود
  • فلوی اکسیژن بیشتر از ۷ لیتر در دقیقه جهت جلوگیری از تجمع CO2 در هود لازم است.

۳-۴-۲ انکوباتور۱

انکوباتور سبب فراهم شدن حجم بالایی از گاز غنی از اکسیژن در جو می شود که به سرعت در اطراف بیمار قرار می گیرد. انکوباتورها به عنوان سیستم تامین محیطی اکسیژن دسته بندی می شوند. اولین انکوباتور در سال ۱۸۵۷ توسط دنوس۲ طراحی شدد و بعد از سالیان متمادی در سال ۱۸۸۰ تارنیر۳ سیستم انکوباتور بسته را طراحی نمود که سبب ایجاد یک محیط گرم برای نوزادان نارس شود. در انکوباتورهای جدیدتر می توان با کنترل دما و رطوبت میزان FIO2 مورد نظر را به بیمار رساند.

تصویر ۲۹-۲ : انکوباتور

 

۴-۴-۲ چادر صورت۴

تنت صورت، جهت بیمارانی طراحی شده است که به علت جراحی بر روی صورت یا ترومای ناحیه صورت، نمی توانند از ماسک یا کانولای بینی استفاده کنند. چادر اکسیژن نیز همانند انکوباتورها به عنوان سیستم تامین محیطی اکسیژن دسته بندی می شود.

معایب

  • حجیم بودن
  • عدم توانایی در فراهم نمودن FIO2 مشخص

تصویر ۳۰-۲ : چادر صورت

۵-۴-۲ چادر اکسیژن۱

لئونارد هیل۲ اولین پزشکی بود که از چادر اکسیژن استفاده نمود، اما آلوین باراخ۳ نحوه عملکرد این وسیله را با استفاده از دستگاه تهویه کننده هوا بهبود بخشید. اوایل ۱۹۰۰ از چادر اکسیژن جهت فراهم کردن اکسیژن برای کودکان و بالغین مبتلا به هیپوکسی استفاده می شد. امروزه چادر اکسیژن جهت تامین غلظت های مشخص اکسیژن، رطوبت و دما به کار می رود.

مهمترین مشکل آن باز و بسته شدن متناوب می باشد که سبب تغییرات غلظت اکسیژن می شود و نشت مداوم جلوگیری از رسیدن به غلظت های بالای اکسیژن می شود.

تصویر ۳۱-۲ : چادر اکسیژن

 

هدف : تمرین انواع وسایل اکسیژن درمانی

 

مثال ۶ : با توجه به جدول زیر، سوالات را پاسخ دهید.

مبانی پایه و کاربرد  ونتیلاتور

Oxygen Research Center

OxyMed

برای آشنا شدن با مبحث مکانیکال ونتیلاسیون و دستگاه ونتیلاتور لازم است ابتدا با آناتومی و فیزیولوژی تنفس و تعاریف و مفاهیم اولیه آن آشنا شده ، سپس به سایر مباحث پرداخته شود که به تدریج بر روی وبلاگ به امید خدا قرار خواهم داد.

 

لطفا برای دنبال کردن مطلب بر روی ادامه مطلب کلیک نمایید ( نظر یادت نره)

آناتومی دستگاه تنفس:

الف – مجاری هوايی غير تنفسی(فوقانی) که شامل :

 

بینی Nasal Fossae– حلق Pharynx– حنجره Larynx– تراشه Trachea- برونش  Main Bronchus

که اعمال ذیل را به عهده دارند.

  1. عمل گرم و مرطوب سازی راه هوایی
  2. سد دفاعی در بر ورود میکروارگانیسم ها
  3. مجاری عبور جریان هوا به مجاری هوایی تحتانی
  4. مکانی برای ایجاد مقاومت در برابر جریان هوا

ب – مجاری هوايی تنفسی(تحتانی) که شامل:

برونشيولهای تنفسی  Bronchi- مجاری آلوئولی – آلوئولها Alveoli

که اعمال ذیل را بعهده دارند:

  1. مکانی برای هدایت هوا (فضای مرده آناتومیک)
  2. تنفس آلوئولی (تبادل گاز)

 

تنفس

تنفس در واقع به معنای تبادل اكسيژن و دی اكسيد كربن بين سلول ها و محيط خارج است.که به دو صورت میباشد:

اگر تبادلات اكسيژن و دی اكسيد كربن در سطح سلولی باشد تنفس داخلی Respiration Internal ناميده ميشود

و اگر تبادلات گازی در سطح آلوئولهای ريوی ،انجام گيرد تنفس خارجی External Respiration  ناميده ميشود.

 

فرایند تنفس شامل مراحل ذیل میباشد:

 

  1. تهویهکه هوای تازه را به آلوئول می اورد
  2. عبور گاز از خلال غشا آلوئولی مویرگی: (تنفس خارجیExternal Respiration) اکسیژن و دی اکسید کربن بعلت اختلاف فشار موجود بین دو طرف غشا تبادل میشود.
  3. گردش خونPerfusion – Circulation: منجر به انتقال گازها و مجاورت با سلولهای بدن میشود
  4. تنفس سلولی: (تنفس داخلی Respiration Internal)انتقال O2 در خون را به سلول ها و CO2 از سلول ها به خون گفته میشود.

تهویه

 

تهويه مكانيكی ريه به حركت هوا به داخل و خارج ريه اطلاق ميشود كه توسط فعاليت ماهيچه های تنفسی ايجاد ميشود.

یک سیکل تهویه شامل یک دم (Inspiration) و یک بازدم (Expiration) میباشد.

در طی دم که عملی اکتیو و با صرف انرژی و انقباض عضلات دمی می باشد ، فشار داخل ریه منفی تر از بیرون شده و باعث کشیده شدن هوا به داخل ریه و در نهایت داخل آلوئول میشود.در طی بازدم که یک عمل پسیو میباشد بر اثر خاصیت ارتجاعی ریه و قفسه سینه فشار داخل مثبت تر شده و هوا به بیرون رانده میشود.

گردایان فشار منفی در هنگام دم ضمن غلبه بر فشار مقاومت راه هوایی و الاسیته ریه باعث باز نگه داشتن آلوئول و حرکت هوا به داخل میگردد.

 

مقاومت  ريه 🙁Resistance)

 

مقاومت عبارت از اندازه گيری موانع موجود برای جريان گاز در كل راههای هوايی است.

 

Resistance=Delta P(اختلاف فشار) /F(جریان گاز)

 

برای اندازه گیری مقاومت راه هوایی فوقانی کافیست فشار کفه Platu که برابر با فشار آلوئول میباشد را از فشار حداکثر راه هوایی PIP کم نماییم که به آن Pressure Trans Airway (PTA) گفته میشود.

 

كمپليانس ريه(Compliance)

 

قابليت اتساع ريه ها و قفسه سينه را كمپليانس يا پذيرش ريه مي نامند كه عبارت از افزايش حجم ريه ها به ازای يك واحد افزايش فشار در داخل آلوئولها ست.

 

Compliance=Delta V(اختلاف فشار) / Delta P(اختلاف فشار)

 

 

عبور گاز از خلال غشا آلوئولی مویرگی

 

در مرحله عبور گاز از خلال غشا آلوئولی مویرگی عواملی موثرند که در ذیل به آن میپردازیم:

 

 الف – اختلاف فشار گاز

افزایش اختلاف فشار بین دوطرف غشا باعث افزایش تبادلات خواهد شد برای افزایش فشار یا باید غلظت گاز را افزایش دهیم یا فشار را در دم یا بازدم افزایش دهیم.

Fio2 یا درصد اکسیژن دمی هرچه بیشتر باشد با توجه به قانون سهمی گازها فشار اکسیژن در سمت آلوئول بیشتر شده و تبادل بهتر صورت میگیرد.

روش دیگر افزایش فشار در هنگام دم (PIP)Peak Inspiratory Pressure یا بازدم Positive End Expiratory Pressure (PEEP) می باشد.( این قسمت را در مباحث تنظیمات ونتیلاتور مفصل صحبت خواهیم کرد)

 

ب – مدت زمان توقف گاز در آلوئول

هر چه زمان توقف گاز تازه در آلوئول بیشتر باشد تبادلات بهتر صورت میگیرد که تحت تاثیر تهویه دقیقه ای MV Minute Volume  بوده که متاثر از حجم جاری و تعداد تنفس بوده و همچنین زمان دم یا مکث دمی میباشد

 

ج – سطح و کیفیت غشا آلوئول

سطح و همچنین قطر غشا از عوامل دیگر بوده که در صورت وجود ترشحات ، ادم و فیبروز تغییر خواهند داشت.

تناسب بین  تهویه مناسب آلوئولی V و خونرسانی مناسب مویرگی Q باید وجود داشته باشد (V/Q=1) در مواردی این تناسب از بین میرود تهویه نامناسب آلوئولی  بر روی V و تاکی کاردی بر روی Q تاثیر میگذارند. بطور کلی تغییرات ذیل بر روی نسبت تهویه به پرفیوژن (V/Q) تاثیر میگذارند:

  • شنت (Shunt)گردش خون مناسب اما تهويه آلوئولی ناكافی مثل: ادم ريه وARDS آتلكتازی و پنومونی
  • فضای مرده آلوئولی (Dead Space) تهويه مناسب اما گردش خون ناكافی مثل: آمبولی ريه
  • فاز خاموشی (Silent) زمانيكه گردش خون و تهويه هر دو ناكافی باشد مثل: پنومونكتوم

 

 

 

نحوه انتقال اکسیژن و عوامل موثر بر آن :

 

به دو صورت محلول در پلاسما و باند شدن با هموگلوبین در می آید میزان Pao2 به میزان اکسیژن محلول گفته شده که بر حسب میلیمتر جیوه بیان میشود و Sao2% به درصد اشباع اکسیژن و هموگلوبین گفته میشود.

تعادل بین اکسیژن باند شده با هموگلوبین و اکسیژن محلول در منحنی تفکیک اکسیژن میباشد. این منحنی یک شکل سیگموئیدی داشته و نشان دهنده این میباشد که افزایش فشار اکسیژن تا یک حدودی باعث افزایش باند شدن هموگلوبین میشود(۱٫۳۴ میلی لیتر به ازای هر گرم هموگلوبین) از طرفی افت در میزان فشار اکسیژن نیز تاثیر زیادی بر کاهش باند شدن دارد .

عواملی مانند درجه حرارت ، اسیدیته ، میزان دی اکسید کربن و ۲ و ۳ دی فسفوگلیسیرات ( یکی از مواد ناشی از متابولیسم) بر شیفت این منحنی به راست و چپ موثر هستند.

عوامل موثر بر شیفت منحنی به چپ : (افزایش تمایل به باند شدن همگلوبین با اکسیژن)

کاهش درجه حرارت ، کاهش دی اکسید کربن ، کاهش ۲ و ۳ دی فسفوگلیسیرات و افزایش PH

عوامل موثر بر شیفت منحنی به راست: (کاهش تمایل به باند شدن هموگلوبین با اکسیژن و افزایش آزاد شدن اکسیژن):

افزایش درجه حرارت ، افزایش دی اکسید کربن ، افزایش ۲ و ۳ دی فسفوگلیسیرات و کاهش PH

بطور طبیعی در سمت ریه ها شیفت منحنی به سمت چپ صورت میگیرد و اکسیژن با هموگلوبین باند میشود و در سمت بافتها این منحنی به سمت راست منحرف شده و اکسیژن را آزاد مینماید. اما در موارد غیر طبیعی مانند تب ، اسیدوز تنفسی و متابولیک ، آلکالوز تنفسی و متابولیک و .. بر آزاد سازی یا میل ترکیبی اکسیژن با هموگلوبین تاثیر نابجایی بگذارد. که باید به آن توجه نمود.

اکسیژت درمانی

اکسیژن درمانی – قسمت سوم

هدف :  بررسی تاثیر تنفس سطحی بر روی FIO2

مثال ۲ : حال اگر بیمار قبل با فلوی اکسیژن, RR=20/min, 6 lit/min I/E= داشته باشد، FI O2 حاصل را محاسبه کنید.

Tidal Volume=300cc

  • ۵۰cc اکسیژن ۱۰۰% خالص در فضای ذخیره ای موجود است که با شروع دم وارد ریه می گردد.
  • در ۱ sec زمان مربوط به دم با توجه به اینکه فلوی اکسیژن ۱۰۰ cc/sec محاسبه شد، ۱۰۰cc اکسیژن ۱۰۰% خالص وارد ریه ها می شود.
  • باقیمانده حجم جاری برابر با (۳۰۰-(۱۰۰+۵۰))=۱۵۰cc است که از هوای اتاق تامین می گردد و حاوی حدود ۲۰% اکسیژن می باشد.

(۵۰×۱۰۰%) + (۱۰۰×۱۰۰%) + (۱۵۰×۲۰%) =۱۸۰cc

از ۳۰۰cc حجم جاری ۱۸۰cc آن اکسیژن صد در صد خالص است که به عبارتی ۶۰% حجم جاری اکسیژن خالص خواهد بود. نتیجیه می گیریم بیمار فوق با ۶ lit/min اکسیژن نازال و RR=20 TV=300و I/E = در حال دریافت FIO2=60% است.

نتیجه گیری : در صورتیکه بیمار سطحی تر نفس بکشد، میزان FIO2 دریافتی وی با همان فلوی اکسیژن بیشتر خواهد شد.

جدول ۳-۲ : تنوع FIO2 هنگام استفاده از سیستم های با جریان کم اکسیژن (کانولای بینی) و نماهای تهویه ای متنوع بیماران

۲۵۰cc =حجم جاری ۵۰۰cc = حجم جاری
رزروآناتومیک ( فضای پشت دهان و بینی) ۵۰ccO2 ۵۰ccO2
اکسیژن وارد شده در فاز دمی ( ۱ ثانیه) ۱۰۰ccO2 ۱۰۰ccO2
میزان هوای وارد شده از اتاق ۱۰۰cc ۳۵cc
میزان O2  وارد شده از هوای اتاق ۲۰ccO2 ۷۰ccO2
حجم جاری / حجم اکسیژن ۱۷۰cc/250cc ۲۲۰cc/500cc
درصد اکسیژن دمی (FIO2) ۶۸% ۴۴%

هدف :      بررسی اثر تنفس کندتر بر روی FIO2

مثال ۳ : اگر فردی با کانولای بینی با فلوی اکسیژن,RR=10/min,TV=500cc    ۶lit/min,  I/E  داشته باشد، میزان FIO2 حاصل را محاسبه کنید.                        Tidal Volume=500cc

  • ۳lit/min= 3000cc/60sec=50cc/sec بنابراین در عرض نیم ثانیه آخر بازدم ۲۵cc از فضای ذخیره ای پشت دهان و بینی برمی گردد.
  • در ۱ s زمان مربوط به دم با توجه به اینکه فلوی اکسیژن ۵۰cc/sec است، ۵۰cc اکسیژن ۱۰۰% خالص وارد ریه می شود.
  • باقیمانده حجم جاری (۵۰۰-(۵۰+۲۵))=۴۲۵cc می باشد که از هوای اتاق تامین می شود و حاوی حدود ۲۰% اکسیژن می باشد.                            (۲۵×۱۰۰%)+(۵۰+۱۰۰%)+(۴۲۵×۲۰%)=۱۶۰cc

بنابراین از ۵۰۰cc حجم جاری ۱۶۰cc آن اکسیژن صد در صد خالص است، به عبارتی ۳۲% حجم جاری اکسیژن خالص خواهد بود.

نتیجه گیری : با ۳ لیتر در دقیقه اکسیژن، FIO2 برابر ۳۲% خواهد بود. در مثال شماره ۱ هم نشان داده شد که با جریان ۶ لیتر در دقیقه میزان FIO2 برابر ۴۴% فراهم می شود که همان قانون هر لیتر در دقیقه افزایش فلوی اکسیژن، ۴% افزایش FIO2 را نشان می دهد. این قانون در فلوهای بالاتر از ۶ لیتر در دقیقه صدق نمی کند.

هدف : بررسی نتیجه افزایش فلوی اکسیژن بیشتر از ۶ lit/min با کانول بینی بر درصد اکسیژن هوای استنشاقی

 

مثال ۵ : بیماری در حال دریافت اکسیژن به کمک کانولای بینی می باشد. در صورتیکه با فلوی اکسیژن  RR=20, TV=500cc, 8 lit/minو I/E = داشته باشد، میزان FIO2 حاصل را محاسبه کنید. (Tidal Volume=500cc)

  • ۵۰ سی سی اکسیژن ۱۰۰% خالص در فضای ذخیره ای موجود است.
  • =۱۳۳/۳ cc/sec 8 lit/min=

در ۱s زمان مربوط به دم با توجه به اینکه فلوی اکسیژن ۱۳۳cc/sec محاسبه شد ۱۳۳cc اکسیژن ۱۰۰% خالص وارد ریه ها می شود.

  • باقیمانده حجم جاری ۵۰۰-(۵۰+۱۳۳)=۳۱۷cc می باشد که از هوای اتاق تامین می شود که تقریبا حاوی حدود ۲۰% اکسیژن می باشد.

(۵۰×۱۰۰%) + (۱۳۳×۱۰۰%) + (۳۱۷×۲۰%) =۲۴۶/۴cc بنابراین از ۵۰۰cc حجم جاری ۲۴۶cc آن اکسیژن صد در صد خالص است که به عبارتی حدود ۵۰% حجم جاری اکسیژن خالص خواهد بود.

بنابراین نتیجه می گیریم بیمار فوق با ۸Lit/min اکسیژن نازالTV=500cc,RR=20/min  و I/E  در حال دریافت FIO2=50% است.

نتیجه گیری : به دلیل اینکه حجم محفظه ذخیره ای پشت دهان و بینی (حلق) حدود ۵۰ سی سی است و این ۵۰ سی سی با فلوی اکسیژن ۶ لیتر در دقیقه کاملا پر می شود، فلوی اکسیژن بالاتر از ۶ Lit/min تاثیری در قسمت اول معادله اکسیژن نخواهد گذاشت و در نتیجه افزایش فلوی اکسیژن به میزان مورد انتظار ۴% به ازای هر یک لیتر در دقیقه FIO2 را بالا نخواهد برد. میزان FIO2 حاصل از جریان ۶ lit/min به کمک کانولای بینی برابر ۴۴% بوده و میزان FIO2 حاصل از جریان ۸ lit/min برابر ۵۰% می باشد.

برای اینکه بتوانیم در فلوهای بالاتر از ۶ لیتر در دقیقه هم FIO2 را با نسبت بیشتری بالا ببریم، می توانیم با به کار بردن ماسک، فضای ذخیره ای را افزایش دهیم و دوباره بدین ترتیب FIO2 متناسب با افزایش فلوی اکسیژن بر حسب سایز محفظه می توند بالاتر برود.

۲-۳-۲ وسایل تعدیل کننده مصرف اکسیژن۱

کاتترهای ترانس تراکئال اکسیژن، کانولهای ذخیره کننده و سیستم اکسیژن دهنده وابسته به پالس اخیرا درمان با اکسیژن را توسعه بیشتری داده اند. به خصوص در مواردی که از اکسیژن درمانی به صورت طولانی مدت استفاده می شود.


تصویر ۴-۲ کاتتر ترانس تراکئال
الف) کاتت ترانس تراکئال۲

تئوری درمان با اکسیژن از طریق کاتتر ترانس تراکئال اولین بار توسط هایم لیخ۳ در سال ۱۹۸۲ توضیح داده شد.

قرار دادن کاتتر نیاز به جراحی مختصری دارد. استنت پلاستیکی داخل تراشه بیمار بین دومین و سومین رینگ تراشه قرار می گیرد. استنت حدود یک هفته در این محل قرار می گیرد تا از ایجاد یک مسیر دائمی بین تراشه و پوست مطمئن شویم و سپس به کمک سیم راهنما۴، استنت را خارج می کنیم و یک کانتر را داخل می کنیم. توصیه می شود قبل از ۹۰ روز و پیش از اینکه کاتتر پیچ بخورد یا توسط چرک و ترشحات بسته شود، کاتتر تعویض شود. باید توضیحات کافی به بیماران جهت جلوگیری از عوارض کاتتر داده شود. مراقبت عمومی شامل پاک کردن، لاواژ و استفاده از وسایل تمیز کننده جهت خارج سازی ترشحات و جلوگیری از انسداد مسیر می باشد.

 

تصویر ۵-۲ کاتتر ترانس تراکئال

مزایای TTC

  • کاتتر ترانس تراکئال (TTC) هزینه اکسیژن را کاهش می دهد زیرا نیاز به جریان کمتری از اکسیژن جهت جلوگیری از هیپوکسی دارد و بیماران می توانند از سیلندرهای کوچک تر و سبک تر استفاده کنند.
  • مزیت دیگر TTC افزایش پذیرش بیمار به دلیل آشکار نبودن لوله اکسیژن و جلوگیری از تحریک بینی می باشد.

معایب TTC

  • عیب اولیه استفاده از TTC مرتبط با عوارض جراحی محدوده می باشد. ( شامل هموپتیزی، عفونت و آمفیزم زیر جلدی)
  • انسداد لوله ( توسط تجمع موکوس در انتهای تحتانی لوله) ممکن است منجر به عوارضی شود که این عوارض با مراقبت هایی همچون پاک کردن دوره ای به کمک سرم نمکی به حداقل می رسند.

مثال : یک بیمار در منزل از اکسیژن استفاده می کند و نیاز به استفاده از کانول بینی با جریان  ۲ Lit/min دارد. بعد از مدت کوتاه به دلیل علایم هیپوکسی در بیمارستان بستری شد. وقتی از او پرسیده شد که آیا از اکسیژن توصیه شده به او استفده کرده است یا نه، او گفت که فقط به طور متناوب از آن استفاده کرده است زیرا مصرف آن برای او ناراحت کننده بوده و در محیط عمومی از آن استفاده نمی کرده است. چگونه به او پیشنهاد می کنید که بر این مشکل غلبه پیدا کند.

تصویر ۶-۲ کاتتر ترانس تراکئال

پاسخ : شکایات شایعی از بیمارانی که کانول بینی را برای استفاده طولانی مدت از اکسیژن به همراه دارند وجود دارد. شما می توانید پیشنهاد کنید که او ترانس تراکئال اکسیژن تراپی (TTC) را نیز در نظر داشته باشد.

این وسایل برای بیمارانی که نیاز به درمان طولانی مدت با اکسیژن دارند راحت تر است و به طور کلی توسط بیمار راحت تر تحمل می شود و از نظر زیبایی برای بیماران نسبت به کانول های بینی قابل قبول تر است. در صورت پذیرش بیمار باید در مورد نحوه مراقبت از این وسیله به او توضیح دهیم. در مورد هر نوع وسیله مصرف اکسیژن طولانی مدت، مهم ترین میزان تحمل و همکاری بیمار در مورد آن وسیله است.

 ب) ماسک تراکئوستومی

مزایای ماسک تراکئوستومی

این ماسک جهت بیمارانی که دارای تراکئوستومی هستند کاربرد دارد و بجای Tpiece می تواند استفاده شود.

 

تصویر ۷-۲ ماسک تراکئوستومی

معایب ماسک تراکئوستومی

  • نیاز به تمیز کردن مکرر دارد.
  • هنگامی که از آن جهت رساندن رطوبت استفاده کنیم هم آلودگی صوتی دارد و هم نیاز به تنظیم دستگاه جهت رساندن FIO2 بالای ۵۰% دارد.

 

تصویر شماره ۸-۲ ماسک تراکئوستومی با رطوبت بالا یا کلار که بر روی تراکئوستومی یا لوله لارنژکتومی قرار داره می شود. (در مقابل ماسک سوراخی جهت بازدم وجود دارد.)

ج) کانولای ذخیره کننده

شکل ۱۰-۲ و ۱۱-۲ دو کانول ذخیره ای قابل دسترس و رایج را نشان می دهد که به نام کانولای موستاچی و کانولای پندانت معروفند.

تصویر ۹-۲ کانولای پندانت

تصویر ۱۰-۲ کانولای موستاچی

در این کانولا ها فلوی اکسیژن در انتهای بازدم محفظه اضافی را پر می کند و دردم ابتدا این اکسیژن ۱۰۰% وارد بینی بیمار می شود.

مزیت کانولای موستاچی و پندانت

  • به طور مشخصی اکسیژن مورد نیاز را در مقایسه با کانولای بینی با جریان مداوم کاهش می دهند و حتی می توانند نیاز به اکسیژن را تا ۵% کاهش دهند.

عیب کانولای موستاچی و پندانت

  • هزینه بالاتر
  • حجم و وزن بیشتر

۳-۳-۲ ماسک ساده اکسیژن۱

ماسک اکسیژن به شکل مخروطی است که دو سوراخ طرفی دارد و بر روی بینی و دهان بیمار گذاشته می شود و به کمک باند لاستیکی دور سر محکم می شود.

در طول دم، بیمار هم از اکسیژنی که از طریق لوله به ماسک می رسد و هم از اکسیژن اطاق که از طریق سوراخ های طرفی وارد ماسک می شود استفاده می کند. این سوراخ ها سبب ورود اتاق و خروج هوای بازدمی می شوند.

تصویر ۱۱-۲ : ماسک ساده اکسیژن

 

تصویر ۱۲-۲  ماسک ساده اکسیژن

ماسک اکسیژن بالغین حجمی در حد ۱۰۰-۲۰۰cc دارد و این باعث می شود که فضای ذخیره ای آناتومیک را افزایش دهد زیرا بیمار در طول زمان دم محتویات ماسک را نیز وارد ریه می کند. به دلیل همین اثر ذخیره ای، ماسک نسبت به کانولای بینی FIO2 بالاتری را برای بیمار فراهم می کند. باید دقت کرد که جریان اکسیژن به داخل ماسک به اندازه کافی باشد ( حداقل ۵lit/min) تا از تجمع و تنفس مجدد گازهای خروجی بازدمی با غلظت بالای دی اکسید کربن جلوگیری شود.

 

به طور کلی ماسک ساده می تواند با جریان اکسیژن ۵-۸ Lit/min سبب فراهم شدن FIO2 به میزان ۳۵% تا ۶۰% شود.

به دلیل محدود بودن فضای ذخیره ای ماسک با افزایش جریان اکسیژن بیشتر از ۸ لیتر در دقیقه FIO2 به اندازه کافی بالا نمی رود ( به دلیل محدود بودن فضای ذخیره ای ماسک). در این صورت برای افزایش بیشتر FIO2 لازم است از ماسکهای با کیسه اضافی استفاده کرد تا حجم هوای ذخیره ای باز هم بیشتر افزایش یابد. البته باز FIO2 ای که واقعا به بیمار می رسد بستگی به سرعت جریان اکسیژن، سایر ماسک و نحوه تنفس بیمار دارد.

جدول ۴-۲ : راهنمای تخمین FIO2 با سیستم فراهمی اکسیژن با جریان کم ماسک ساده اکسیژن

FIO2 ۱۰۰% O2 Flow rate (lit/min)
۴۰% ۶-۵
۵۰% ۷-۶
۶۰% ۸-۷

 

مزایای ماسک ساده اکسیژن

  • استفاده از آن ساده و راحت است
  • می توان از آن با بخور استفاده کرد
  • جهت انتقال اکسیژن در طی اعمال جراحی کوچک و شرایط اورژانسی ایده آل هستند
  • سبب فراهم شدن FIO2 تا حد ۶۰% می شوند.

معایب ماسک ساده اکسیژن

  • بیمار هنگام صحبت کردن گاهی نیاز به برداشتن ماسک پیدا می کند
  • محدود شدن بیمار جهت تخلیه ترشحات، خوردن، نوشیدن و سایر نیازها
  • احتمال آسپیره شدن مواد استفراغی
  • در صورتی که بیمار لوله نازوگاستریک و یا اوروگاستریک دارد، استفاده از این ماسک مشکل است
  • در صورتی که بیمار دچار تروما یا سوختگی در محل صورت باشد استفاده از این ماسک مشکل است
  • ممکن است سبب خشکی و تحریک چشم شود
  • FIO2 تامین شده توسط ماسک به طور مشخصی متفاوت است و کاربرد آن برای بیمارانی که نیاز به غلظت اکسیژن دمی دقیقا مشخص دارند محدود است. FIO2 تامین شده توسط ماسک وابسته به طرح تنفس بیمار (تعداد و عمق تنفس) می باشد و در بیماران متفاوت با میزان اکسیژن مشخص می تواند FIO2های متفاوتی ایجاد کند.
  • اگر جریان اکسیژن جهت بیرون راندن گازهای بازدمی کافی نباشند تنفس مجدد CO2 رخ می دهد، به همین دلیل حداقل باید جریان ۵ lit/min فراهم شود.

۴-۳-۲ ماسک با محفظه ذخیره ای با امکان تنفس دوباره هوای بازدمی۱

 

تصویر ۱۴-۲ : نمایش نحوه جریان هوا داخل ماسک با محفظه ذخیره ای با امکان تنفس دوباره هوای بازدمی، در شکل، فلش ها نشان دهنده جهت جریان گاز در طی دم (A) و بازدم (B) هستند.

 

 

 

تصویر ۱۵-۲ : ماسک با محفظه ذخیره ای با امکان تنفس دوباره هوای بازدمی

این نوع ماسک شبیه ماسک ساده اکسیژن است که یک کیسه ذخیره کننده اکسیژن نیز به قاعده آن متصل شده است.

در ماسک نوع بالغین با کیسه ذخیره ای، حجم ذخیره ای حدود ۳۰۰-۵۰۰cc خواهد بود و این خاصیت افزایش ذخیره اکسیژن سبب دسترسی به FIO2 بیشتر از ۶۰% می شود.

در طول دم، هوا از ماسک، کیسه ذخیره کننده و سوراخ های طرفی ماسک وارد سیستم تنفسی  بیمار می شود. ماسک باید بطور کامل روی صورت گذاشته شود و سرعت جریان اکسیژن باید به درستی تنظیم شود تا کیسه ذخیره کننده اکسیژن حداکثر به اندازه حجم پر شده آن در دم خالی شود.

در طول بازدم هم گازهای خروجی به داخل کیسه ذخیره کننده برمی گردد. از آنجائیکه گازهای خروجی از فضای مرده آناتومیک ( یعنی فضای حلق و حنجره و نای که در آن تبادلی صورت نگرفته و هنوز از میزان اکسیژن آن کم نشده است) می آید، بنابراین همچنان غنی از اکسیژن گرم و مرطوب می باشد و حاوی مقادیر اندک دی اکسید کربن است. در صورتیکه جریان اکسیژن به سیستم به اندازه کافی باشد مانع از بسته شدن کیسه بیشتر از حجم آن در طول دم می شود و دی اکسید کربن باز دم شده، داخل کیسه ذخیره ای تجمع نمی یابد و تنها حجم هوای مرده فیزیولوژیک با CO2 ناچیز که در بازدم وارد آن شده در دم بعدی تنفس می شود به عبارتی جریان اکسیژن باید طوری تنظیم شود کهکیسه ذخیره کننده در طول دم فقط به طور نسبی دچار کلاپس شود. این ماسک ها با جریان اکسیژن ۶-۱۰ lit/min می توانند FIO2 را از ۶۰% تا ۸۰% جهت بیمار فراهم کنند.

 

تصویر ۱۶-۲ : نمایش نحوه جریان هوا داخل ماسک با محفظه ذخیره ای با امکان تنفس دوباره هوای بازدمی در طی دم، توجه کنید که بخش اول گاز بازدمی از فضای مرده آناتومیک وارد کیسه ذخیره ای می شود و در زمان دم بعدی وارد ریه ها می گردد.

 

جدول ۵-۲ : راهنمای تخمین FIO2 با سیستم ماسک با محفظه ذخیره ای با امکان تنفس دوباره هوای بازدمی

FIO2 Mask with reservoir bag 100% O2 flow rate (lit/min)
۶۰% ۶
۷۰% ۷
۸۰% ۸
۸۰% ۸

 

 

 

مزایای ماسک با محفظه ذخیره ای با امکان تنفس دوباره هوای بازدمی

  • در موارد هیپوکسی متوسط تا شدید سبب فراهم شدن ۶۰% می شود
  • اکسیژن بازدمی از فضای مرده آناتومیک مجددا قابل استفاده است.

معایب ماسک با محفظه ذخیره ای با امکان تنفس دوباره هوای بازدمی

  • در صورتی که سرعت جریان اکسیژن کافی نباشد منجر به تنفس مجدد CO2 می شود
  • گذاشتن ماسک روی دهان بیماران دچار هیپوکسی شدید ممکن است سبب ترس بیمار گونه از قرار گرفتن در فضای بسته شود. ( کلاستروفوبیا Claustrophobia)
  • ماسک دسترسی به دهان جهت خوردن، نوشیدن و تخلیه ترشحات را محدود می کند
  • جریان بالای اکسیژن می تواند سبب خشکی و تحریک چشم ها شود.

ماسک با محفظه ذخیره ای بدون امکان تنفس دوباره هوای بازدمی۱

 

این ماسک ها مشابه ماسک های تنفسی Partial Rebreathing هستند ولی دارای سه دریچه یک طرفه می باشند. یک دریچه یک طرفه بین کیسه ذخیره کننده و قاعده ماسک قرار دارد که اجازه می دهد که موقع دم، هوا از کیسه ذخیره ای وارد ماسک شود و در طول بازدم از داخل ماسک به کیسه ذخیره برنگردد.

 

تصویر ۱۷-۲ : ماسک با محفظه ذخیره ای بدون امکان تنفس دوباره هوای بازدمی

دو دریچه دیگر روی سوراخ های خروجی قرار دارند که این دریچه ها یک طرفه عمل می کنند و از ورود هوای اتاق به ماسک در طی دم ممانعت می کنند ولی اجازه می دهند که گازهای بازدمی بیمار در طول بازدم از ماسک خارج شوند. هدف از تعبیه این دریچه های یک طرفه این است که از ورود هوای بازدمی به داخل کیس جلوگیری کنند و نیز از ورود هوای اتاق به داخل ماسک ممانعت نمایند.

 

در حین دم دریچه های طرفی بسته می شود و دریچه بین کیسه و ماسک باز می شود تا اجازه استنشاق اکسیژن ۱۰۰% را به بیمار بدهد. در طول بازدم دریچه های طرفی باز می شوند و دریچه بین کیسه و ماسک بسته می شود تا هوای بازدمی وارد هوای اتاق شود و با هوای داخل کیسه مخلوط نشود.

 

تصویر ۱۸-۲ : ماسک با محفظه ذخیره ای بدون امکان تنفس دوباره هوای بازدمی

سرعت جریان اکسیژن باید به درستی تنظیم شود تا از کلاپس کیسه ذخیره ای در هنگام دم جلوگیری شود. ( حداقل جریان بایستی ۱۰ lit/min باشد.) اگر سرعت جریان به طور دقیق تنظیم شود و ماسک نیز به طور کامل روی صورت بیمار گذاشته شود، از نظر تئوری FIO2 به حدود ۱۰۰% خواهد رسید.

اگرچه در واقعیت به دلیل اینکه اکثریت ماسک ها بطور کامل روی صورت قرار نمی گیرند و در نتیجه هوای اتاق از اطراف ماسک وارد می گردد FIO2 حداکثر تا ۸۰% بالا می رود.

مزایای ماسک با محفظه ذخیره ای بدون امکان تنفس دوباره هوای بازدمی

  • به دلیل نیاز به محکم کردن ماسک روی صورت ممکن است بیمار احساس ناراحتی کند
  • احساس ترس از محبوس شدن در فضای بسته وجود دارد
  • دسترسی محدود به دهان جهت خوردن، نوشیدن و تخلیه ترشحات
  • احتمال چسبیدن دریچه ها به خصوص هنگامی که هوای مرطوب داخل ماسک تجمع می یابد
  • به دلیل جریان بالای اکسیژن در صورت عدم استفاده صحیح از ماسک احتمال تحریک چشمی وجود دارد.

 

تصویر ۱۹-۲ : ماسک با محفظه ذخیره ای بدون امکان تنفس دوباره هوای بازدمی توجه کنید که تمامی گاز بازدمی از دریچه های یک طرفه ای که بر روی قسمت های کناری ماسک تعبیه شده است خارج می شود. همچنین دریچه یک طرفه دیگری هم بین ماسک و کیسه ذخیره ای وجود دارد که وظیفه آن نیز جلوگیری از ورود هوای بازدمی به داخل کیسه ذخیره ای می باشد.

 

تصویر ۲۰-۲ : ماسک با محفظه ذخیره ای بدون امکان تنفس دوباره هوای بازدمی، در شکل پائین فلش ها نشان دهنده جهت گاز در طی دم (A) و بازدم (B) هستند.

 

اکسیژت درمانی

اکسیژن درمانی – قسمت دوم

عدم تناسب میزان تهویه و گردش خون

به عدم تعادل بین جریان خون و تهویه، VIQ mismatchگفته می شود. این پدیده سبب می شود که ترکیب گازهای آلوئولی در قسمتهای مختلف ریه متفاوت شود. بدین ترتیب که بعضی قسمتهای ریه که دارای تهویه ی کمتری هستند،حاوی میزان دی اکسید کربن بالاتری خواهند شد و قسمتهایی از ریه که دارای تهویه بیشتری هستند، میزان اکسیژن بالاتری خواهند داشت.

در ریه طبیعی پدیدهV/Q mismatchبه دلیل اینکه ونتیلاسیون و پرفیوژن ناهمگون هستند، رخ میدهد.

به خصوص که پرفیوژن در قسمتهای پائین ریه بیشتر از قله است در حالیکه با اینکه ونتیلاسیون نیز در قسمتهای پائین ریه بیشتر از قله است ولی نسبت ونتیلاسیون به پرفیوژن در قله بیشتر از ۱بوده و در قاعده ها کمتر است. مسئله عدم تطابق ونتیلاسیون و پرفیوژن علت ایجاد گرادیانA-aطبیعی می باشد.

در ریه بیمار، به دلیل اینکه ناهمگونی ونتیلاسیون و پرفیوژن بدتر می شود، پدیده V/Q mismatch افزایش می یابد و نتیجه آن هیپوکسی خواهد بود.

هیپوکسی ناشی از V/Q mismatchبا میزان کم تا متوسط از جریان اکسیژن قابل اصلاح است و با افزایش گرادیان A-aمشخص می شود.

علل شایع هیپوکسی در نتیجه V/Q mismatchعبارتند از: بیماریهای انسدادی ریه،بیماریهای عروق ریوی و بیماریهای بافت بینابینی ریه.

۳-۴-۱شانت راست به چپ۱

هرگاه خون بدون اینکه وارد ریه شود و محتوای اکسیژن آن افزایش یابد. مستقیما از قسمت راست قلب وارد قسمت چپ شود، شانت راست به چپ ایجاد شده است.

دو نوع شانت راست به چپ وجود دارد:

شانت های آناتومیک

در شانت های آناتومیک آلوئول بای پس می شود و خون از کنار آلوئول نمی گذرد.به طور مثال شانت های داخل قلبی، بدشکلی های شریانی-وریدی و سندرم هپاتوپولمونری

شانت های غیرآناتومیک

در اینگونه شانت ها، آلوئول های تهویه نشده تحت پرفیوژن قرار می گیرند. به عبارتی بدون اینکه هوای داخل آلوئول تهویه شود، جریان خون وارد آن می شود و مثال آن شامل آتلکتازی و بیماری های پرکننده فضای آلوئول مثل پنومونی و سندرم دیسترس تنفسی حاد می باشد.

شانت سبب نوعی از V/Q mismatch می شود.به طوریکه در مناطقی از ریه نسبت تهویه به خونرسانی برابر صفر می شود و نتیجه آن هیپوکسی خواهد بود.اینگونه هیپوکسی ایجاد شده به سختی با اکسیژن اصلاح می شود.

۴-۴- ۱ محدودیت انتقال۳

گاهی حرکت اکسیژن از داخل آلوئول به داخل مویرگهای  ریوی در نتیجه التهاب آلوئول یا بافت بینابینی و فیبروز، مختل می شود. معمولا در اینگونه بیماریها محدودیت های انتقال اکسیژن همراه با V/Q mismatchمی باشد.

در صورتیکه جهت اصلاح هیپوکسی نیاز به اکسیژن با FIO2بالاتر ۴۰%داشته باشیم، احتمال شانت مطرح می شود.

در اکثر بیماران ریوی مثلا بیماران مبتلا به پنومونی، COPD، فیبروز و آسم معمولا عامل عمده هیپوکسی بیمار V/Q mismatch است.

 

۵-۱نحوه ی محاسبه ی شانت

درصد شانت

: QSفلوی شانت      Qt: برون ده قلبی

Cc`o2     : میزان اکسیژن انتهای مویرگی   Cao2    

 میزان اکسیژن شریانی

Cvo2: میزان اکسیژن خون مخلوط وریدی

*منظور از میزان اکسیژن انتهای مویرگی (Cc`o2)، انتهای مویرگ ریوی می باشد که دقیقا معادل میزان اکسیژن آلوئول می باشد.منظور از میزان اکسیژن شریانی می باشد.میزان (Cao2)طبیعی تقریبا ۲۰mlO2/dlitمی باشد.

*منظور از میزان اکسیژن وریدی مخلوط (Cao2)، محتوای اکسیژن وریدهای مرکزی است که به دهلیز راست می رسد و برابر میزان اکسیژن باند شده به هموگلوبین به علاوه میزان اکسیژن حل شده در خون وریدهای مرکزی می باشد و تقریبا ۱۵mlO2/dlitمی باشد.

از کم کردن محتوای اکسیژن شریانی از مویرگ می توانیم میزان افت اکسیژن از مویرگ ریوی تا شریان را محاسبه کنیم و در مخرج کسر با کم کردن محتوای اکسیژن وریدهای مرکزی از مویرگ می توانیم میزان کل انتقال اکسیژن از ریه به خون را محاسبه کنیم.

به عبارتی در مخرج کسر محاسبه می کنیم که خون وریدی وارد شده به ریه به چه میزان اکسیژن از ریه گرفته است. این کسر نشان می دهد از کل اکسیژن وارد شده از ریه به رگ، چند درصد تا رسیدن این خون به محیط کاسته شده است. بنابراین با تقسیم این دو عدد می توان به میزان شانت پی برد و اگر هیچ شانتی نداشته باشیم صورت کسر صفر خواهد شد.

*منظور ازC، Contentیا محتوای اکسیژن می باشد که از مجموع میزان اکسیژن باند شده به هموگلوبین و اکسیژن حل شده در خون بدست می آید.

 

محاسبه سرانگشتی میزان شانت:

برای اندازه گیری شانت اکسیژن %۱۰۰به بیمار می دهیم و سپس PO2را اندازه می گیریم. در حالت عادی با FIO2=%100باید حدودا PAO2=660ایجاد شود.

PAO2=FIO2*(BP-PH2O)-(paco2/R)

BP: فشار بارومتریک                                                                                  FIO2: درصد اکسیژن هوای دمی

Paco2: فشار نسبی دی اکسید کربن شریانی                                        PH2O: فشار بخار آب اشباع (۴۷ mm Hg)

R: کسر تنفسی (حدود۸/۰)

PAO2= 100% x (760-47)

در نتیجه اگر فشار اکسیژن در آلوئول حدود ۶۶۰ باشد و شانت نداشته باشیم، PO2 شریانی بالای ۶۰۰ خواهد بود. ولی اگر بطور مثال به یک بیمار بعد از دادن اکسیژن ۱۰۰% بالاترین PaO2=230  باشد :

 

Predicted PaO2 – Patient PaO2 = 600-230=370

در صورتی که اختلاف اکسیژن شریانی مورد انتظار واقعی را بر ۱۵ تقسیم کنیم ( ۱۵ عدد ثابت و حدودی می باشد)، درصد حدودی شانت به دست می آید.

 

البته هم نسبت PAO2  به PaO2 مهم است و هم اختلاف آنها (PAO2-PaO2)، ولی استفاده از میزان اختلاف آنها در درک پاتولوژی موجود مهم تر است.

    ۶-۱ علائم هیپوکسی و نشانه های هیپوکسی

از اولین علایم کمبود اکسیژن اختلال عملکرد عصبی می باشد.

در فردی که از سایر جهات سالم است :

  • هرگاه میزان PaO2 به ۵۵ نزدیک می شود، ممکن است حافظه کوتاه مدت فرد تغضیف شده و دچار سرخوشی و قضاوت مختل شود.
  • در صورت کاهش اکسیژن به میزان ۳۰ تا ۵۵، فرد دچار اختلال پیشرونده عملکرد شناختی و حرکتی و افزایش ضربان قلب شود.
  • در صورتی که میزان آن به کمتر از ۳۰ افت کند فرد هوشیاری خود را از دست می دهد.
  • در جدول (۱-۱) علایم و نشانه های هیپوکسی آورده شده است.

 

سیستم خفیف تا متوسط شدید
گاز خون شریانی ۶۰ PaO2
سیستم عصبی مرکزی گیجی – آشفتگی کاهش تمرکز، لتارژی
سیستم قلبی فشار خون بالا – افزایش ضربان قلب کاهش ضربان قلب
سیستم تنفسی تنگی نفس، افزایش تعداد تنفس

در دقیقه، تنفس سطحی، تنفی مشکل

افزایش تنگی نفس و تاکی پنه گاهی برادی پنه
پوست سرد سیانوز و کبودی
سیستم خفیف تا متوسط شدید
گاز خون شریانی ۶۰ PaO2
سیستم عصبی مرکزی گیجی – آشفتگی کاهش تمرکز، لتارژی
سیستم قلبی فشار خون بالا – افزایش ضربان قلب کاهش ضربان قلب
سیستم تنفسی تنگی نفس، افزایش تعداد تنفس

در دقیقه، تنفس سطحی، تنفی مشکل

افزایش تنگی نفس و تاکی پنه گاهی برادی پنه
پوست سرد سیانوز و کبودی
سیستم خفیف تا متوسط شدید
گاز خون شریانی ۶۰ PaO2
سیستم عصبی مرکزی گیجی – آشفتگی کاهش تمرکز، لتارژی
سیستم قلبی فشار خون بالا – افزایش ضربان قلب کاهش ضربان قلب
سیستم تنفسی تنگی نفس، افزایش تعداد تنفس

در دقیقه، تنفس سطحی، تنفی مشکل

افزایش تنگی نفس و تاکی پنه گاهی برادی پنه
پوست سرد سیانوز و کبودی
سیستم خفیف تا متوسط شدید
گاز خون شریانی ۶۰ PaO2
سیستم عصبی مرکزی گیجی آشفتگی کاهش تمرکز، لتارژی
سیستم قلبی فشار خون بالا افزایش ضربان قلب کاهش ضربان قلب
سیستم تنفسی تنگی نفس، افزایش تعداد تنفس

در دقیقه، تنفس سطحی، تنفی مشکل

افزایش تنگی نفس و تاکی پنه گاهی برادی پنه
پوست سرد سیانوز و کبودی

جدول ۱-۱ : علایم و نشانه های هیپوکسی

سیستم خفیف تا متوسط شدید
گاز خون شریانی ۶۰ PaO2
سیستم عصبی مرکزی گیجی – آشفتگی کاهش تمرکز، لتارژی
سیستم قلبی فشار خون بالا – افزایش ضربان قلب کاهش ضربان قلب
سیستم تنفسی تنگی نفس، افزایش تعداد تنفس

در دقیقه، تنفس سطحی، تنفی مشکل

افزایش تنگی نفس و تاکی پنه گاهی برادی پنه
پوست سرد سیانوز و کبودی

۷-۱ اندیکاسیون های اکسیژن درمانی

معمولا هدف از اکسیژن درمانی، جلوگیری از هیپوکسی یا درمان آن می باشد. در صورت وجود هیپوکسی هایپوکسمیک ، اکسیژن درمانی اندیکاسیون می یابد. البته در کنار مزایای اکسیژن، تجویز اکسیژن معایب خاص خود را دارد.

نیاز به اکسیژن اضافی در طول ارزیابی ABG   بیمار و یافته های معاینه کلینیکی وی باید تعیین شود. وضعیت های کلینیکی خاص که اغلب همراه با هیپوکسی است و از اکسیژن درمانی سود می برند شامل بیماری ریوی، شوک، تروما، مسافرت هوایی در بیماران مبتلا به هیپوکسی مزمن، مسمومیت با CO و قبل از انتوباسیون می باشند.

اکسیژن درمانی در غیاب هیپوکسی مستدل برای مسمومیت با ozone, bleomycin,paraquat, nitrous   dioxide,doxorubicin,cyclophosphamide ممنوع است، چرا که صدمه وارد شده به ریه را تشدید می کند.

 

 

 

 

۱-۷-۱ اکسیژن درمانی طولانی مدت در بیماران COPD

اکسیژن درمانی طولانی مدت در شرایط بیماری پایدار۱ با معیارهای زیر توصیه می شود.

  • فشار اکسیژن شریانی کمتر یا مساوی ۵۵ میلی متر جیوه یا اشباع اکسیژن شریانی کمتر یا مساوی ۸۸%
  • در صورتیکه شواهدی از کورپولمونل، نارسایی قلب یا اریتروسیتوز ( هماتوکریت بالای ۵۵%) وجود داشته باشد با فشار اکسیژن شریانی کمتر یا مساوی ۵۹ میلی متر جیوه و یا اشباع اکسیژن شریانی کمتر یا مساوی ۸۹% تجویز اکسیژن توصیه می گردد.
  • در صورتیکه در خواب فشار اکسیژن شریانی کمتر یا مساوی ۵۵ میلی متر جیوه و یا اشباع اکسیژن کمتر یا مساوی ۸۸ بوده و یا اشباع شریانی ۵% کاهش یابد و به خصوص زمانی که پس از بیدار شدن هیپوکسی ایجاد شده در طول خواب، علامت دار باشد.  ( همچون کارکرد شناختی مختل، بی قراری، فراموشی) اکسیژن درمانی لازم است.
  • در طول ورزش PaO2 کمتر یا مساوی ۵۵ و SaO2 کمتر یا مساوی ۸۸ اندیکاسیون اکسیژن درمانی در زمان ورزش را دارد.
  • معمولا افزایش جریان اکسیژن در طول خواب به میزان ۱ لیتر در دقیقه بالاتر از میزان نیاز روزانه توصیه می شود.
  • به علاوه ممکن است به بیمارانی که به طور بارز علائیم کاهش اشباع را ندارند ولی دچار تنگی نفس و اختلالات تهویه در طول ورزش می شوند اکسیژن توصیه شود تا اجازه فعالیت بیشتر به آنها داده شود.

بیمارانی که از نظر بالینی ناپایدار باشند یا درمان دارویی کامل را دریافت نکرده باشند باید تحت اکسیژن درمانی قرار بگیرند و سپس مجددا جهت اکسیژن درمانی طولانی مدت بررسی شوند.

در صورتی که اکسیژن در زمان ترخیص بیمار از بیمارستان یا در شرایط ناپایدار بیمار تجویز شده است، آزمایش خون شریانی باید در طول ۲ روز بعد از بهبود علائم انجام شود.

اعتقاد بر این است که روش استاندارد جهت بررسی نیاز به اکسیژن طولانی مدت گرفتن خون شریانی می باشند. نباید در هیچ بیماری تنها براساس میزان اشباع اکسیژن شریانی با پالس اکسی متر، اکسیژن طولانی مدت را شروع کرد بدون اینکه از Oaco2 و PH بیمار آگاه باشیم.

پیشنهاد می شود که در هر بیمار یک نمونه آنالیز گازهای خونی شریانی داشته باشیم و در صورتیکه این نمونه با میزان اشباع اکسیژن خون که از طریق پالس اکسی متر (SpO2) به دست می آید همخوانی داشته باشد، در دفعات آینده خون گیری مجدد انجام ندهیم و به SpO2 اعتماد کنیم. میزان جریان اکسیژن که بتواند بطور مطمئن سبب بهبود کیفیت زندگی بیمار شده و مرگ و میر را کم نماید مشخص نیست ولی براساس مطالعات فعلی PaO2 به میزان حداقل ۶۰ تا ۶۵ میلی متر جیوه و یا اشباع اکسیژن شریانی حداقل ۹۰% تا ۹۲% مناسب به نظر می رسد.

 

 

۲-۷-۱ نکاتی در مورد مسافرت هوایی و مصرف اکسیژن

مسافرت های هوایی برای افرادی که از بیماری های جدی همچون بیماری های ریوی رنج می برند شرایط خاصی را ایجاد می کند. پرواز در ارتفاعات بالا ممکن است سبب ایجاد هیپوکسی بارز شود. بیمارانی که در خطر هیپوکسیک شدن در ارتفاعات هستند کاندیدای دریافت اکسیژن تکمیلی در طول پرواز می باشند و بیمارانی که نیاز به اکسیژن مداوم دارند ممکن است در طول پرواز نیاز به افزایش جریان اکسیژن داشته باشند.

دستور العملی که انجمن متخصصین توراکس بریتانیا پیشنهاد می کند به این صورت است :

  • در صورتی که بیمار در حالت استراحت در هوای اتاق SpO2 ( در سطح دریا) دارد، نیاز به اکسیژن در طول پرواز ندارد.
  • در صورتی که بیمار در حالت استراحت در هوای اتاق SpO2 ( در سطح دریا) دارد، باید در طول پرواز اکسیژن دریافت کند.
  • در صورتی که بیمار در حالت استراحت در هوای اتاقSpO2 92% ( در سطح دریا) باشد، باید از نظر فاکتورهای خطر بررسی شود.

یعنی در صورتی که فاکتور خطر نداشته باشد نیاز به اکسیژن در طول پرواز ندارد ولی اگر فاکتور خطر دارد باید تحت بررسی قرار گیرد.

فاکتورهای خطر عبارنتد از :

  • بالا بودن دی اکسید کربن خون۱
  • FEVI
  • کانسر ریه
  • بیماری های محدود کننده ریوی
  • اختلالات قفسه سینه
  • تهویه مکانیکی
  • بیماریهای قلبی یا بیماریهای عروق مغزی
  • ترخیص از بیمارستان در طول ۶ هفته گذشته به علت بیماری ریوی مزمن یا بیماریهای قلبی

۸-۱ پالس اکسی متر

پالس اکسی متر بر بالین بیمار سبب مانیتور کردن سریع تغییرات SaO22  می شود و بدین ترتیب بدون نیاز به انجام ABG های مکرر می توان میزان اکسیژن را تنظیم نمود. برای سالیان متمادی تنها روشتعیین هیپوکسی در بیماران بد حال آنالیز گازهای خون بود. ولی این روش دردناک است و عوارض بالقوه خود را دارد و اطلاعات را سریع و مداوم در اختیار پزشک قرار نمی دهد.

 

از طرف دیگر سیانوز واضح تا وقتی که مقدار دی اکسی هموگلوبین ( هموگلوبین بدون اکسیژن) به ۵ گرم در میلی لیتر نرسد، بروز نمی کند که با میزان اشباع اکسیژن شریانی در حدود ۶۷% برابری می کند. به علاوه حدی که در آن سیانوز بروز می کند تحت تاثیر فاکتورهای مختلفی همچون میزان خونرسانی محیطی، پیگمانتاسیون پوست و غلظت هموگلوبین می باشد. پالس اکسی متر روش غیر تهاجمی تعیین اشباع هموگلوبین شریانی می باشد که خطر پارگی شریانی را ندارد. امروزه تعیین اشباع اکسیژن شریانی به وسیله پالس اکسی متر به عنوان ” پنجمین مورد از علائم حیاتی”۳ شناخته شده است. پالس اکسی متری با استفاده از جذب های مختلف نور توسط اکسی هموگلوبین و داکسی هموگلوبین، میزان اشباع اکسیژن را تخمین می زند. البته این وسیله محدودیت هایی نیز دارد. به طور مثال در مواردی که هیپوکسی حاد رخ می دهد این وسیله به کندی و با تاخیر می تواند هیپوکسی حاد را تشخیص دهد. از طریف دیگر پالس اکسی متر نمی تواند ونتیلاسیون (تهویه) و یا فشار نسبی دی اکسید کربن شریانی (Paco2) را اندازه گیری کند. نیز در نوزادان تشخیص هیپراکسی که ممکن است منجر به مسمومیت با اکسیژن شود به کمک این وسیله غیر ممکن است. اشتباه خواندن پالس اکسی متر ممکن است ناشی از مسائل تکنیکی مختلفی همچون قرارگیری نامطلوب پروب، حرکت کردن، نور ناکافی و تشعشعات الکترومغناطیسی باشد. همچنین خواندن اشتباه پالس اکسی متر ممکن است در نتیجه مسائل مربوط به بیمار باشد که ای مسائل شامل هموگلوبین غیر طبیعی، خون رسانی ناکافی، افت دما، احتقان وریدی، رنگدانه های تیره پوست، وجود لاک روی ناخن و استفاده از رنگها بر روی پوست باشد. معمولا ۵ دقیقه بعد از تجویز مقدار معینی از اکسیژن پالس اکسی متر میزان اشباع اکسیژن مربوط به آن میزان تحویز اکسیژن را نشان می دهد. در صورت وجود بیماری پیشرفته ریوی، گاهی حدود ۲۰ دقیقه لازم است از مصرف اکسیژن گذشته باشد تا بتواند از میزان PO2 و SaO2 مربوطه مطمئن بود.

تصویر شماره ۱-۱ چند نوع پالس اکسی متر

وسایل موجود جهت اکسیژن درمانی

۱-۲ مقدمه

وسایل متنوع و بیشماری جهت تجویز اکسیژن به بیمارانی که تنفس خو به خودی دارند، به کار می رود. در ادامه در مورد وسایلی که جهت تجویز اکسیژن استفاده می شوند و معیارهای کاربرد آنها توضیح داده خواهد شد.

به هنگام انتخاب تکنیک مناسب جهت تجویز اکسیژن استفاده می شوند و درباره معیارهای کاربرد آنها توضیح داده خواهد شد.

به هنگام انتحاب تکنیک مناسب جهت مصرف اکسیژن مکمل، باید به مسائل زیر دقت کنیم :

  • مزایا و معایب آن وسیله
  • میزان FIO2 که توسط آن وسیله فراهم می شود.
  • وسیله مناسب جهت بیماریهای خاص

۲-۲ معرفی سیستم های با جریان پایین۱ در مقابل سیستم های با جریان بالای اکسیژن۲ 

سیستم های اکسیژن درمانی به طور کلی به دو دسته high-flow and   low-flow تقسیم می شوند.

 

۱-۲-۲ وسایل با جریان کم اکسیژن

در سیستم های با جریان پایین، طرح تنفسی بیمار و تغییرات حجم دقیقه ای۳ می تواند در میزان FIO2  تاثیر بسزایی داشته باشد. در سیستم های با جریان پایین عدد FIO2 ثابت نمی باشد و بستگی به شکل تنفس بیمار دارد.

مثالهایی از وسایل با جریان کم عبارنتد از :

کانول بینی، کاتتر ترانس تراکئال، ماسک ساده اکسیژن، ماسک ذخیره کننده با تنفس مجدد نسبی، ماسک ذخیره کننده بدون تنفس مج

این وسایل همچنین با عنوان Variable Performance نیز نامگذاری می شوند.

 

 ۲-۲-۲ وسایل با جریان بالای اکسیژن

این وسایل اکسیژن را به حد کافی جهت نیاز دهی بیمار فراهم می کنند. به عبارتی این وسایل نیازهای دمی بیمار را به کمک وارد کردن حجم مشخصی از هوا یا به کار بردن ذخیره کننده ها فراهم می کنند تا سرعت جریان گاز نیاز تهویه ای دمی بیمار کافی باشد.

بنابراین، این وسایل معمولا با عنوان Fixed performance نامبرده می شوند. مهمترین مشخصه این وسایل فراهم کردن اکسیژن با FIO2 مشخص ( مثلا از ۲۴% تا ۱۰۰%) است که به نحوه تنفس بیمار وابسته نمی باشد.

به طور کلی برای رساندن FIO2 ثابت به بیمار با نمای تهویه ای متغیر ( عمیق، سطحی، نامنظم و ….) از سیستم با جریان بالا استفاده می شود. FIO2 تقریبا ثابت می ماند و تحت تاثیر نمای تهویه ای بیمار قرار نمی گیرد. به علاوه در سیستم با جریان بالا می توان دما و رطوبت را نیز کنترل نمود. البته در صورتیکه بیمار حجم دقیقه ای بسیار بالایی داشته باشد، ممکن است سیستم های با جریان بالا نیز نتوانند FIO2 ثابت برای بیمار فراهم کنند.

مثالهایی از سیستم حمل اکسیژن با جریان بالا عبارنتد از :

ماسک ونچوری، هود اکسیژن، چادر اکسیژن، انکوباتور

سیستم های آئروسل با رطوبت بالا شامل ماسک صورتی با رطوبت بالا، کلار تراکئوستومی با رطوبت بالا، T-piece با رطوبت بالا در برخی مراجع به عنوان سیستم های با جریان بالا طبقه بندی شده اند.

سیستم با جریان کم یا سیستم با جریان بالا به معنی توانایی آن سیستم در تحویل غلظت های پائین در مقابل غلظت های بالای اکسیژن نمی باشد.

به عبارتی یک درک غلط رایج این است که سیستم های با جریان کم را فقط جهت فراهم کردن FIO2 پائین و سیستم های با جریان بالا را جهت فراهم کردن FIO2 بالا بدانیم، بلکه باید بدانیم که هم سیستم های با جریان کم و هم سیستم های با جریان بالا می توانند طیف وسیعی از FIO2 را فراهم کنند.

جدول ۱-۲ : معرفی انواع مختلف وسایل اکسیژن درمانی

 

High flow devices :

Ventury mask

Oxygen hood

Incubator

Face tent

Oxygen tent

Low flow devices :

Nasal cannula

Simple oxygen mask

Partial rebreathing mask

Non rebreathing mask

 

 

 

۳-۲ معرفی وسایل با جریان کم اکسیژن

۱-۳-۲ کانولای بینی۱

کانولای داخلی بینی به طور گسترده ای جهت درمان بیماران هیپوکسیک با تنفس خود به خودی، در طول توانبخشی قلبی ریوی و برای درمان با اکسیژن به صورت طولانی مدت در منزل به کار می رود.

 

کانولای بینی استاندارد یک لوله لاستیکی نرم و حاوی دو شاخک می باشد که داخل سوراخ بینی بیمار قرار می گیرد.

 

تصویر شماره ۱-۲      کانولای بینی

کانولا به کمک باند پلاستیکی دور گوش ها و دو سر بیمار قرار می گیرد و می تواند به کمک یک گره زیر چانه محکم شود. کانولا در سازهای نوزاد، کودک و بالغ در دسترس است.

 

تصویر شماره ۳-۲ کانولای بینی متصل به فلومتر اکسیژن

مزایای کانولای بینی

  • ارزان است
  • کاربرد آن ساده است و به راحتی تحمل می شود
  • به بیمار اجازه نوشیدن و خوردن می دهد.
  • ممکن است با بخور استفاده شود.

معایب کانولای بینی

  • ممکن است سبب زخم  فشاری در اطراف گوش ها و بینی شود که البته با گذاشتن گاز بین لوله آن و گوش ها یا صورت می توان این مشکل را به حداقل رساند.
  • خشکی یا تحریک مخاط نازوفارنکس و سینوس های پارانازال اغلب مواقع با استفاده از اکسیژن با جریان بالا رخ می دهد.

با کاربرد کانولا با شاخک مستقیم جریان اکسیژن به طور مستقیم به سطح فوقانی حفره بینی هدایت می شود. بنابراین جریان توربولانت فراهم می شود. در حالیکه با استفاده از شاخک خمیده، اکسیژن ورودی به بینی در طول شاخک بینی هدایت می شود و با این ترتیب جریان لایه ای۱ در حفره بینی افزایش می یابد.

به طور تئوریک کانولاهای بینی در بالغین FIO2 به میزان ۲۴% تا ۴۴% فراهم می کنند.

بهتر است جریان اکسیژن بالاتر از ۶ lit/min استفاده نشود، زیرا میزان افزایش FIO2 به همان نسبت افزایش فلوی اکسیژن رخ نمی دهد و FIO2 خیلی بالاتری تولید نمی شود و خیلی سخت توسط بیمار تحمل می شود زیرا می تواند باعث خشکی مخاط بینی و ایجاد خونریزی شود.

هرگاه جریان اکسیژن بیشتر از ۴ lit/min استفاده شود حتما باید به صورت مرطوب درآید تا از خشکی مخاط بینی جلوگیری شود.

برای نوزادان فلوی (جریان) اکسیژن از ۱-۲۵/۰ لیتر در دقیقه می تواند FIO2 از ۷۰%-۳۵% تولید کند.

 

 

 

همانطوریکه درجدول ۲-۲ ملاحظه می کنید با هر ۱ lit/min افزایش فلوی اکسیژن، ۴% میزان FIO2 افزایش می یابد.

جدول ۲-۲ راهنمای تخمین FIO2 با سیستم کانولای بینی

 

FIO2 ۱۰۰% O2 flow rate (lit/min)
۲۴% ۱
۲۸% ۲
۳۲% ۳
۳۶% ۴
۴۰% ۵
۴۴% ۶

 

 

قانون کلی

همیشه باید بخاطر داشته باشیم که FIO2 واقعی که فراهم می شود متاثر از حجم جاری۱ بیمار، تعداد تنفس۲ و اینکه آیا تنفس به طور مناسب از طریق بینی یا دهان صورت می گیرد، می باشد.

بررسی یک اصل کلی :

در قسمت نازوفارنکس، اوروفارنکس و دهان و بینی فضای  وجود دارد که حجم آن تقریبا ۵۰cc می باشد که حدودا یک سوم فضای مرده فیزیولوژیک است.

حال به تمرین بر روی تاثیر حجم جاری (Tidal Volume) و سرعت تنفسی (RR) و فلوهای مختلف اکسیژن بر روی میزان FIO2  حاصله می پردازیم.

* توجه: در محاسبات ذکر شده، FIO2 هوای جاری به جای ۲۱% جهت سهولت، ۲۰% لحاظ شده است.

هدف : آموزش نحوه محاسبه FIO2

مثال ۱ : FIO2 که با استفاده ازنازال کانولاو فلوی اکسیژن ۶ lit/min به دست می آید را محاسبه کنید. ( به شرطی که TV=500cc1 و Inspiration time / Expiration time=2/1   و RR=20/min

  • فلوی اکسیژن برابر ۶ لیتر در دقیقه می باشد، بنابراین :

۶ Lit/min = 6000 cc / 60 sec = 100 cc/sec= فلوی اکسیژن

  • هر ۳ ثانیه یک تنفس صورت می گیرد. Respiratory Rate = 20/min

Inspirationtime + Expirationtime = 3               Inspiration time=1 S

Inspiration/ Expiration = 1/2                                Expiration time=2 S                                                                      

                                                                                                                         

زمان هردم و بازدم ۳ ثانیه طول می کشد که ۱ ثانیه مربوط به دم و ۲ ثانیه مربوط به بازدم است. معمولا در ۵/۰ ثانیه آخر بازدم، هوایی مبادله نمی گردد. ( نه هوایی داخل می گردد و نه هوایی خارج می گردد).

به عبارتی اگر در این زمان اکسیژن خالص از لوله بینی با سرعت ۱۰۰cc/s جریان داشته است در محفظه ذخیره ای هم اکسیژن ۱۰۰% باقی خواهد ماند.

به دلیل اینکه سرعت اکسیژن کانولا ۱۰۰ سی سی در ثانیه است، در مدت ۵/۰ ثانیه ای که هوا جا بجا نمی شود ۵۰ سی سی اکسیژن می تواند حجم ۵۰ سی سی محفظه پشت بینی و دهان را کاملا پر کند.

Tida Volume = 500cc

  • ۵۰cc اکسیژن ۱۰۰% خالص در فضای ذخیره ای موجود است که با شروع دم وارد ریه می گردد.
  • در ۱sec زمان مربوط به دم، با توجه به اینکه فلوی اکسیژن ۱۰۰ cc/sec محاسبه شد ۱۰۰ سی سی اکسیژن ۱۰۰% خالص وارد ریه ها می شود.
  • باقیمانده حجم جاری (۵۰۰-(۱۰۰+۵۰))=۳۵۰cc می باشد که از هوای اتاق تامین می شود که حاوی حدود ۲۰% اکسیژن می باشد. (۵۰×۱۰۰%)+(۱۰۰×۱۰۰%)+(۳۵۰×۲۰%)=۲۲۰cc

از ۵۰۰cc حجم جاری ۲۲۰cc آن اکسیژن صد در صد خالص است که به عبارتی ۴۴% حجم جاری اکسیژن خالص خواهد بود. بنابراین نتیجه می گیریم بیمار فوق با ۶ Lit/min اکسیژن نازال و تعداد تنفس ۲۰/min و TV =500ccو I/E= در حال دریافت FIO2=44% است.

اکسیژت درمانی

اکسیژن درمانی – مفاهیم اولیه

مقدمه مولف:

اکسیژن بعنوان یک داور میزان مصرف معین، طریقه مصرف مشخص و عوارض مخصوص به خود را دارا می باشد. با توجه به اینکه برای درک کلیه مسائل فوق معمولا نیاز به بررسی کتب و مقالات زیادی است که هر یک بندرت بصورت مناسب و کاربردی به توضیح این مسائل پرداخته اند، لزوم جمع آوری مطالب فوق و توضیح و تفصیل آنها با ذکر مثال های متعدد کاملا محسوس می نمود.

در کتاب حاضر سعی شده است تا با آسان ترین روش های ممکن به تفصیل در باره عملرد ریه و تست ریه توضیح داده شود .

اسپیرومتری:

با اسپیرومتر حجم هوایی را که در شرایط مختلف به درون ریه وارد و یا از ریه خارج می شود می توان اندازه گیری نمود.اسپیرومتر شامل یک استوانه دو جداره است که بین دو جدار آن آب می ریزند و یک سرپوش استوانه شکل سبک به طور معکوس روی آن قرار گرفته و در آب غوطه ور است و توسط زنجیری که از روی یک قرقره می گذرد به قلم ثبات منتهی می

با اسپیرومتر حجم هوایی را که در شرایط مختلف به درون ریه وارد و یا از ریه خارج می شود می توان اندازه گیری نمود.اسپیرومتر شامل یک استوانه دو جداره است که بین دو جدار آن آب می ریزند و یک سرپوش استوانه شکل سبک به طور معکوس روی آن قرار گرفته و در آب غوطه ور است و توسط زنجیری که از روی یک قرقره می گذرد به قلم ثبات منتهی می گردد و قلم منحنی های تنفسی را بر روی کاغذ مخصوصی که به دور کیموگراف پیچیده ثبت می نماید.

در داخل اسپیرومتر مخلوطی از گازهای قابل استنشاق (هوا یا اکسیژن) وجود دارد.دو لوله خرطومی از اسپیرومتر خارج می شود و به یک دهانه ۳ طرفی ختم می گردد در وسط این دهانه سه طرفه قطعه دهانی قرار می گیرد و در هنگام دم هوای داخل اسپیرومتر از طریق یکی از لوله های خرطومی (لوله دمی ) به داخل ریه ها وارد می شود و هوای بازدمی از طریق لوله خرطومی دیگر (لوله بازدمی ) به داخل اسپیرومتر برمی گردد ,با هر دم و بازدم سرپوش بالا و پایین می رود و منحنی های تنفسی را روی استوانه ثبات توسط قلم مخصوص رسم می کند یک دما سنج در محل خروج لوله دمی از استوانه اسپیرومتر قرار دارد که درجه حرارت هوای داخل اسپیرومتر را نشان می دهد.باید دانست که در داخل محفظه و در مسیر هوای بازدمی ظرفی محتوی آهک سود دار قرار دارد که موجب جذب co2هوای بازدمی می شود.

 

تعریف حجم های ریوی:

۱-حجم جاری یا هوای جاری (Tidal Volume=TV):

مقدار هوایی است که در جریان یک دم یا بازدم عادی وارد ریه ها یا از آن خارج می شود و مقدار آن برابر با ۵۰۰ سانتی متر مکعب است برای اندازه گیری حجم هوای جاری از شخص مورد آزمایش می خواهیم که به طور عادی نفس نماید.با بالا و پایین آمدن سرپوش روی استوانه اسپیرومتر منحنی هوای جاری به وسیله قلم روی کاغذ مدرج رسم می شود . به طوری که شاخه بالارو منحنی نمایش دهنده ی دم و شاخه پایین رو آن مشخص کننده بازدم است.

۲-حجم ذخیره دمی (Inspiratory Reserve Volume=I.R.V):

حداکثر هوایی است که در پایان یک دم عادی می توان با یک دم عمیق وارد ریه کرد و مقدار آن حدود ۳ لیتر (۳۰۰۰CC) است.برای اندازه گیری حجم ذخیره دمی از شخص مورد آزمایش می خواهیم که پس از یک دم عادی یک دم عمیق انجام بدهد.مشاهده می کنیم که دامنه منحنی به علت تنفس هوای اضافی افزایش می یابد که مقدار نرمال آن حدود ۳۰۰۰ میلی لیتر است.

۳-حجم ذخیره بازدمی(Expiratory Reserve Volume=E.R.V):

حداکثر هوایی است که در پایان یک بازدم عادی می توان با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج کرد و مقدار طبیعی آن ۱۱۰۰ میلی لیتر است ولی می تواند بین (۱۵۰۰-۱۰۰۰)متغیر باشد.

برای اندازه گیری حجم ذخیره بازدمی از شخص مود آزمایش می خواهیم که بعد از بازدم عادی یک بازدم عمیق انجام دهد.در این حالت دامنه منحنی از حد دامنه ی هوای جاری در مرحله بازدم عادی پایین تر میرود که مقدار آن حدود ۱۱۰۰ میلی لیتر خواهد بود.

۴-هوای باقیمانده (حجم مانده = Residual Volume (RV:

مقدار هوایی است که پس از یک بازدم عمیق در شش می ماند و موجود نمی تواند آن را از شش ها خارج نماید ولی تعویض می شود و اندازه آن ۱/۲ لیتر است.

ظرفیت ششی:مجموع چند حجم ریوی را ظرفیت ششی می نامند.

ظرفیت حیاتی(Vital Capacity=VC) :

مقدار هوایی است که با یک دم عمیق وارد ریه ها شده و با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج می شود یا به عبارتی دیگر حداکثر هوایی که پس از یک دم عمیق می توان با یک بازدم عمیق از ریه ها خارج کرد ظرفیت حیاتی ششها نامند و مقدار آن برابر  با مجموع حجم جاری ,حجم ذخیره دمی و حجم ذخیره بازدمی است.

IRV+ERV+TV=VC               یا                    VC=TLC – RV

ظرفیت کل ریوی (Total Lung Capacity=T.L.C):

حداکثر هوایی است که پس از یک دم عمیق در ریه ها وجود دارد و مقدار آن برابر با مجموع ظرفیت حیاتی و حجم باقیمانده است و در یک مرد بالغ حدود ۵۸۰۰ سانتی متر مکعب است.

ظرفیت باقیمانده عملی (Functional Residual Capacity=F.R.C):

مقدار هوایی است که در پایان یک بازدم عادی در ریه ها باقی می ماند و عبارتست از مجموع ذخیره بازدمی و حجم باقی مانده است.مقدار طبیعی آن حدود ۲۳۰۰ میلی لیتر است.

FRC=ERV+RV →۱۱۰۰+۱۲۰۰=۲۳۰۰

ظرفیت حیاتی با قد , سن و جنس شخص بستگی دارد .هرچه شخص بلند قد تر باشد ظرفیت حیاتی او نیز بیشتر و هرچه سن بیشتر باشد ظرفیت حیاتی کمتر است.ظرفیت های حیاتی افراد با گروه های سنی مختلف و قدهای مختلف برای مردها و زنها به طور جداگانه در جداولی منظور شده است که میزان ظرفیت حیاتی به دست آمده از طریق اسپیرومتری را با این مقادیر که به نام مقادیر پیش بینی شده ظرفیت حیاتی است مقایسه می نمایند.

مثلا در یک مرد ۲۵ ساله با قد ۱۸۰ سانتی متر میزان ظرفیت حیاتی پیش بینی شدخ در جدول برابر با ۵۶۲۵ml است و هرگاه ظرفیت حیاتی به دست آمده از این شخص برابر با ۵۱۰۰ml باشد در این صورت می توان مقدار درصد آن را نسبت به حد طبیعی به دست آورد

 

.

۵۶۲۵                 ۱۰۰

x                    ۵۱۰۰          x=%90.6

 

یعنی ظرفیت حیاتی شخص مورد آزمایش ۹٫۴ درصد از حد طبیعی کمتر است ولی مقدار ظرفیت حیاتی در افراد می تواند ۲۰±۱۰۰ متغیر باشد بنابراین می توان نتیجه گرفت که ظرفیت حیاتی شخص طبیعی است.

ظرفیت دمی (Inspiratory Capacity=IC)                                                         :

حداکثر هوایی است که پس از یک بازدم عادی می توان وارد ریه ها کرد و برابر با مجموع حجم جاری و حجم ذخیره دمی است.

IC=TV+IR

 

ضریب تصحیح حجم گازها در شرایط مختلف:

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیرومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه ها فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید و ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شرایط به دست آوردن گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospheric Temperature Pressure Saturated

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم هوای داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شریط اندازه گیری گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospher Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت اسپیرومتر یا محیط و درجه اشباع بخار آب (شرایط هوای داخل اسپیرومتر)

 

۲-شرایط بدن BTPS=Body Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت بدن و درجه اشباع از بخار آب (شرایط هوای داخل ریه ها)

فرمول کلی برای تبدیل ATPS به BTPS به قرار زیر است:

ضریب تصحیح=(PB-PH2O/PB-47)   +    (۲۷۳+۳۷/۲۷۳+T)

که در آن:

PB:فشار جو

PH2O: فشار بخار اشباع در درجه حرارت آزمایشگاه

T:درجه حرارت آزمایشگاه

۳۷:درجه حرارت بدن

۴۷:فشار بخار آب اشباع در درجه حرارت اسپیرومتر

روش انجام آزمایش:

کاغذ مخصوص اسپیرومتر با نوار چسب به دور استوانه بپیچید و  قلم ثبات را در محل مخصوص قرار دهید.

۲-دهانه ۳ طرفی را طوری تنظیم کنید تا لوله های دمی و بازدمی به مجرای قطعه ی دهانی مربوط گردد.

۳-سرپوش را به کمک دست و به آهستگی چند بار بالا و پایین برده تا هوای داخل سرپوش و داخل لوله ها کاملا تهویه شود.

۴-بعد از این عمل سرپوش را طوری تنظیم کنید که قلم ثبات کمی پایین تر از وسط کاغذ قرار بگیرد.

۵-شخص مورد آزمایش روی یک چهارپایه جلوی اسپیومتر می نشیند و پس از چند دقیقه استراحت ,قطعه دهانی لاستیکی را در دهانش قرار داده و بینی او را با گیره ای ببندید و از او بخواهید به طور عادی نفس بکشد و چون مجرای مربوط به قطعه دهانی به مجرای مربوط به هوای خارج در ارتباط است,لذا شخص از هوای خارج تنفس می کشد پس از چند دقیقه که شخص به این وضعیت عادت کرد با نگاه کردن به حرکات قفسه سینه شخص در پایان یک بازدم عادی دهانه سه طرفه را در جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا مجرای مربوط به قطعه ی دهانی به لوله های دمی و بازدمی مرتبط شود و ارتباط شخص با هوای خارج قطع گردد.سپس با زدن کلید استوانه ثبات را روشن کنید در این حالت شخص تنفس خود را از ذاخل اسپیرومتر انجام می دهد.

به هنگام دم که شخص هوای داخل اسپیرومتر را به درون ریه های خود می کشد سرپوش پایین آمده و قلم ثبات بالا می رود یعنی یک خط بالا رونده روی کاغذ ثبت می شود و در هنگام بازدم که شخص هوای داخل ریه های خود را به داخل سرپوش باز می گرداند عکس عمل فوق اتفاق می افتد و یک خط پایین رو بر روی کاغذ ثبت می گردد.

۶-ابتدا چند دم و بازدم عادی انجام دهید سپس در انتهای یک دم معمولی تا آنجا که امکان دارد هوا را به داخل ریه ها بکشید .سپس بلافاصله تمام هوایی را که به ترتیب فوق وارد ریه ها نموده اید تا آنجا که امکان دارد از ریه ها خارج کنید.آنگاه پس از چند دم و بازدم عادی در انتهای یک بازدم معمولی یک بازدم عمیق انجام دهید با استفاده از ستون مدرجی که روی کاغذ اسپیرومتر قرار دارد مقادیر به دست آمده را محاسبه کرده و حجم کلی ریه ها را به دست آورید.لازم به ذکر است که در کاغذ مخصوص اسپیرومتر محور افقی نشان دهنده زمان بر حسب ثانیه و محور عمودی نشان دهنده حجم بر حسب سانتی متر مکعب است..

در داخل اسپیرومتر مخلوطی از گازهای قابل استنشاق (هوا یا اکسیژن) وجود دارد.دو لوله خرطومی از اسپیرومتر خارج می شود و به یک دهانه ۳ طرفی ختم می گردد در وسط این دهانه سه طرفه قطعه دهانی قرار می گیرد و در هنگام دم هوای داخل اسپیرومتر از طریق یکی از لوله های خرطومی (لوله دمی ) به داخل ریه ها وارد می شود و هوای بازدمی از طریق لوله خرطومی دیگر (لوله بازدمی ) به داخل اسپیرومتر برمی گردد ,با هر دم و بازدم سرپوش بالا و پایین می رود و منحنی های تنفسی را روی استوانه ثبات توسط قلم مخصوص رسم می کند یک دما سنج در محل خروج لوله دمی از استوانه اسپیرومتر قرار دارد که درجه حرارت هوای داخل اسپیرومتر را نشان می دهد.باید دانست که در داخل محفظه و در مسیر هوای بازدمی ظرفی محتوی آهک سود دار قرار دارد که موجب جذب co2هوای بازدمی می شود.

یعنی ظرفیت حیاتی شخص مورد آزمایش ۹٫۴ درصد از حد طبیعی کمتر است ولی مقدار ظرفیت حیاتی در افراد می تواند ۲۰±۱۰۰ متغیر باشد بنابراین می توان نتیجه گرفت که ظرفیت حیاتی شخص طبیعی است.

ظرفیت دمی (Inspiratory Capacity=IC):

حداکثر هوایی است که پس از یک بازدم عادی می توان وارد ریه ها کرد و برابر با مجموع حجم جاری و حجم ذخیره دمی است.

IC=TV+IR

ضریب تصحیح حجم گازها در شرایط مختلف:

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیرومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه ها فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید و ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شرایط به دست آوردن گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospheric Temperature Pressure Saturated

اندازه گیری حجم ها و ظرفیت های ریوی که توسط اسپیومتر ثبت می شود با مقدار حقیقی آنها در ریه فرق دارد و باید تصحیح شود زیرا اولا حجم هوای داخل محفظه با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید ثانیا درجه حرارت اسپیرومتر با درجه حرارت بدن متفاوت است لذا برای به دست آوردن ضریب تصحیح ابتدا شریط اندازه گیری گازها در زیر ذکر می شود.

۱-ATPS=Atmospher Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت اسپیرومتر یا محیط و درجه اشباع بخار آب (شرایط هوای داخل اسپیرومتر)

۲-شرایط بدن BTPS=Body Temperatutr Pressure Saturated

یعنی فشار هوای محیط ,درجه حرارت بدن و درجه اشباع از بخار آب (شرایط هوای داخل ریه ها)

فرمول کلی برای تبدیل ATPS به BTPS به قرار زیر است:

ضریب تصحیح=(PB-PH2O/PB-47)   +    (۲۷۳+۳۷/۲۷۳+T)

که در آن:

PB:فشار جو

PH2O: فشار بخار اشباع در درجه حرارت آزمایشگاه

T:درجه حرارت آزمایشگاه

۳۷:درجه حرارت بدن

۴۷:فشار بخار آب اشباع در درجه حرارت اسپیرومتر

جدول زیر ضریب های تصحیح را برای تبدیل حجم هوا از ATPS به BTPS برای فشار هوای متوسط تهران (۶۶۰ میلی متر جیوه) نشان می دهد.

ضریب تصحیح

درجه حرارت اسپیرومتر
۱٫۱۳۷

۱٫۱۳۱

۱٫۱۲۶

۱٫۱۲۰

۱٫۱۱۴

۱٫۱۰۹

۱٫۱۰۳

۱٫۰۹۸

۱٫۰۹۲

۱٫۰۸۶

۱٫۰۸۰

۱٫۰۷۴

۱٫۰۶۸

۱٫۰۶۲

۱٫۰۵۵

۱٫۰۴۹

۱۵

۱۶

۱۷

۱۸

۱۹

۲۰

۲۱

۲۲

۲۳

۲۴

۲۵

۲۶

۲۷

۲۸

۲۹

۳۰

 

جزئیات اکسیژن درمانی در اختیار علاقمندان قرار گیرد. باشد که با تدبیر صحیح بتوانیم هر چه بیشتر از رنج و درد بیماران بکاهیم.

 

۱-۱ مقدمه

ابتدا لازم است با مفاهیم اولیه فشار هوا در سطح دریا (B.P.)1، درصد اکسیژن هوای دمی (FIO)2  و فشار اکسیژن هوا۳ بیشتر آشنا شویم.

در سطح دریا :      Barometric Pressure= 760 mm Hg

Fraction of Inspired O2= %21

این بدان معنا است که ۲۱ درصد از هوای تنفسی حاوی گاز اکسیژن می باشد.

برای محاسبه فشار اکسیژن در محلی که فشار هوا برابر فشار هوا در سطح دریا می باشد، از قانون زیر استفاده می کنیم :

(Pressure of O2= B.P.x FIO

Pressure of O2= 760 x %21= 159/2 mm Hg

 

توجه داشته باشیم که برای محاسبه فشار اکسیژن، نیازمند اطلاعات مربوط به فشار هوا در آن محل می باشیم. به مثال زیر دقت فرمایید.

مثال : فشار هوا در ارتفاع ۳۰۰۰ متر، ۵۴۰ میلی لیتر جیوه است. درصد اکسیژن هوا چقدر است؟ فشار اکسیژن چه میزان است؟

در هر ارتفاعی درصد اکسیژن موجود در هوا تقریبا همان %۲۱ می باشد.

FIO2=%21

فشار اکسیژن وابسته به ارتفاع است. فشار جو با افزایش ارتفاع کاهش پیدا می کند و با توجه به فرمول (۱-۱)، فشار اکسیژن با توجه به ثابت بودن FIO2 ( که درصد اکسیژن موجود در هوا است)، در ارتفاع کاهش می یابد.

Pressure of O2= B.P.x FIO2

۵۴۰ mm Hg = (در ارتفاع ۳۰۰۰ متر) B.P

 

Pressure of O2 = B.P x FIO2= 540×21%=113/4

۲-۱ محاسبه میزان فشار اکسیژن در سطوح مختلف راه هوایی

۱-۲-۱ میزان فشار اکسیژن در سطح کارینا۱

وقتی هوا وارد مجاری تنفسی می شود، در ناحیه کارینا ۱۰۰% از بخار آب اشباع می شود ( حتی اگر فرد در کویر زندگی کند!). فشار بخار آب اشباع معادل ۴۷ میلی متر جیوه است.

وقتی گازی وارد فشایی می شود که حاوی گاز دیگری است، به اندازه فشار گاز موجود در آن فضا، از فشارش کاسته می شود.

جهت محاسبه فشار اکسیژن در سطح کارینا، در ابتدا می بایست فشار هوا در سطح کاریناجه به قانون فوق محاسبه گردد.

( فشار بخار آب در کارینا – فشار اولیه هوا) = فشار هوا در سطح کارینا

BP – PH2O == 47-760= mmHg713 فشار هوا در سطح کارینا

 

با توجه به فرمول (۱-۱)، (۲-۱) و اینکه درصد اکسیژن هوا برابر با ۲۱% است، بنابراین :

درصد اکسیژن هوا x فشار هوا در سطح کارینا = فشار اکسیژن در سطح کارینا

MmHg 142 = 21% x 713 = x FIO2 (BP-PH2O)= فشار اکسیژن در سطح کارینا

 

 

۲-۲-۱ میزان فشار اکسیژن در سطح آلوئول

هنگامی که هوا به آلوئول می رسد، از فشار اکسیژن (O2) به میزان فشار دی اکسید کربن (CO2) موجود، کاسته می شود. میزان CO2 تولیدی و O2 مصرفی بستگی به نوع غذای مصرفی دارد.

نسبت دی اکسید کربن تولیدی به اکسیژن مصرفی با توجه به غذای مصرفی :

با مصرف کربوهیدرات، به ازای مصرف ۶ مولکول اکسیژن، ۶ مولکول دی اکسید کربن تولید می شود. به عبارتی در صورت مصرف کربوهیدرات، دی اکسید کربن تولیدی به اکسیژن مصرفی برابر ۱ می باشد.

۶H2O      ۶CO2+                              C6H12O6+6O2

در صورت مصرف کربوهیدرات                      ۱= O2 مصرفی ÷ CO2 تولیدی

در صورت مصرف چربی                  ۷/۰= O2 مصرفی ÷ CO2 تولیدی

در صورت مصرف پروتئین               ۸/۰ = O2 مصرفی ÷ CO2 تولیدی

این نسبت ۷/۰، ۸/۰ یا ۱ را کسر تنفسی یا Respiratory quotient می نامند.

بنابراین اگر فردی یک رژیم غذایی مخلوط از انواع غذاهای حاوی کربوهیدرات، چربی و پروتئین مصرف کند، به طور میانگین میزان CO2 تولیدی به میزان O2 مصرفی در او حدودا برابر با ۸/۰ خواهد بود. یعنی به ازای مصرف ۱۰ مولکول اکسیژن، ۸ مولکول CO2 تولید خواهد شد.

در نتیجه به ازای مصرف ۱۰ مولکول اکسیژن بدن باید بتواند حدودا ۸ مولکول دی اکسید کربن را دفع کند. در غیر این صورت با تجمع دی اکسید کربن تولیدی مواجه می شود و احتباس گاز دی اکسید کربن۱ رخ می دهد.

 

نحوه محاسبه میزان فشار اکسیژن در سطح آلوئول

با یک تناسب ساده به پاسخ این سوال خواهیم رسید. ( از آنجاییکه با مصرف ۱۰ مولکول اکسیژن، حدودا ۸ مولکول دی اکسید کربن تولید می شود، اگر فشار دی اکسید کربن در سطح آلوئول برابر ورید ریوی و مویرگ یعنی ۴۰ میلی متر جیوه باشد، می توان فشار اکسیژن را در سطح آلوئول محاسبه نمود.)

در ازای ورود ۸ مولکول دی اکسید کربن به آلوئول، ۱۰ مولکول اکسیژن از آلوئول به خون وارد می شود، بنابراین می توان محاسبه کرد که به ازای ۴۰ میلی متر جیوه فشار دی اکسید کربن در آلوئول، چقدر اکسیژن خارج می شود.

فشارCO2 در خون محیطی هر چقدر باشد در حالت عادی حدودا همان مقدار وارد آلوئول می شود و با نسبت ۸/۰ اکسیژن از آلوئول به خون وارد می شود تا تعادل بین اکسیژن و CO2 در بدن برقرار بماند.

بنابراین میزان فشار اکسیژن مانده در آلوئول برابر با حاصل کسر فشار اکسیژن در سطح کارینا وبرونش هاو میزان اکسیژن خارج شده از سطح آلوئول می باشد.

فشار اکسیژن مانده در آلوئول با توجه به فشار اکسیژن در سطح کارینا وبرونش ها برابر است با :

PAo2= FIO2 x (BP-PH2O) – (PaCO2/ R)  فشار اکسیژن در آلوئول

PH2O: فشار بخار آب اشباع (۴۷ mm Hg)                           فشار نسبی اکسیژن شریانی Pao2:

BP: فشار بارومتریک

R: کسر تنفسی (حدود ۸/۰)

فشار نسبی دی اکسید کربن شریانی Paco2:

در حال عادی باید فشار اکسیژن داخل آلوئول با خون شریانی مشابه بوده یا اختلاف کمی داشته باشند.

هرگاه فشار اکسیژن در آلوئول را محاسبه می کنیم و فشار اکسیژن خون شریانی را هم بدانیم، از میزان اختلاف آنها می توان تا حدودی به علت هیپوکسی پی برد.

فشار نسبی اکسیژن شریانی فشار اکسیژن داخل آلوئول = اختلاف فشار اکسیژن

(۴-۱)                                                O2 difference = PAO2 – Pao2

مقدار کم اختلاف فشار اکسیژن داخل آلوئول و شریان به دلیل یک سری شانت های فیزیولوژیک بدن مانند مخلوط شدن خون وریدی شریان برونیکال با خون تمیز وریدهای ریوی می باشد.

 

۳-۱ اکسیژناسیون۱ و معیارهای بررسی میزان در کفایت اکسیژناسیون

گرفتن اکسیژن از هوای تنفسی و به کار بردن آن در متابولیسم سلولی هوازی داخل بدن سه مرحله دارد :

۱- اکسیژناسیون فرآیندی است که اکسیژن به صورت انتقال غیر فعال از آلوئول به داخل مویرگهای ریوی وارد می شود و سپس داخل مویگرها اکسیژن به هموگلوبین موجود در سلولهای قرمز خون (RBC) باند می شود و یا داخل پلاسما حل می شود.

به اکسیژناسیون ناکافی خون هپوکسی۲ گفته می شود. ممکن است علی رغم عدم وجود هیپوکسی بیمار هیپوکسیک باشد، بدین معنی که میزان اکسیژن خون مناسب باشد ولی دلایلی مانند وجود هموگلوبین غیر طبیعی و چسبندگی شدید اکسیژن به هموگلوبین، مانع ازاد شدن اکسیژن و انتقال آن به بافت گردیده و باعث هیپوکسی بافتی می شود.

۲- انتقال اکسیژن۳ که معرف میزان اکسیژن از ریه ها به بافت های محیطی است.

۳- مصرف اکسیژن۴ توسط بافتها

روش های مختلفی جهت بررسی میزان کفایت اکسیژناسیون وجود دارد.

۱-۳-۱ اشباع اکسیژن شریانی۵ یا SaO2

اشباع اکسیژن شریانی یا SaO2  میزان اکسیژنی است که از آلوئول ها به داخل مویرگ ریوی منتقل می شود و به هموگلوبین داخل RBC باند می شود. به عبارت دیگر SaO2 میزان سلولهای خونی هستند که هموگلوبین آنها به اکسیژن باند شده است و به طور غیر تهاجمی با پالس اکسی متر سنجیده می شود و همچنین به کمک آنالیز گازهای خون شریانیABG   نیز قابل دستیابی است.

حدی از SaO2 به عنوان میزان غیر طبیعی تعریف نشده است زیرا میزانی که پائین تر از آن هیپوکسی بافتی رخ دهد مشخص نشده است. این مسئله بیان کننده چند فاکتوری بودن هیپوکسی بافتی است. البته SAO2 کمتر از ۹۵% یا غیر اشباع شدن ( دستچوهر شدن) بیش از ۵% در طول ورزش غیر طبیعی می باشد. هرچند که این اعداد به تنهایی نباید مورد توجه باشند. به طور مثال ممکن است SaO2 = 95% در حالت ورزش در فردی که در حالت استراحت SaO2 = 99% داشته باشد، غیر طبیعی باشد.

سایر مواردی که در تعیین میزان کفایت اکسیژناسیون کمک کننده هستند.

۲-۳-۱ میزان فشار اکسیژن شریانی paO2

مقدار کمی از اکسیژنی که از داخل آلوئول ها به داخل مویرگ ریوی منتشر می شود در داخل پلاسما حل می شود. paO2 مقدار اکسیژنی است که داخل پلاسما حل می شود و بهوسیله آنالیز خون شریانی تعیین می شود.

همچون SaO2، میزان paO2 غیر طبیعی تعیین نشده است، زیرا حد پائینی که در آن هیپوکسی بافتی  paO2

رخ دهد مشخص نشده است.

 

 

۳-۳-۱ اختلاف اکسیژن آلوئول و شریان ۱A-a gradient

PAO2 – PaO2 = A-a Oxygen gradient   (۵-

که PaO2 توسط آزمایش ABG و PAO2 از طریق فرمول (۳-۱) قابل محاسبه است :

PAO2 = FIO2 x (BP-PH2O) – (PaCO2 / R)

PAO2: فشار اکسیژن در آلوئول                   paO2: فشارنسبی اکسیژن شریانی

FIO2: درصد اکسیژن هوای دمی             BP: فشار بارومتریک

PH2O: فشار بخار آب اشباع (۴۷ mm Hg)             Paco2: فشار نسبی دی اکسید کربن شریانی

R: کسر تنفسی (حدود ۸/۰)

میزان اختلاف A-a  محاسبه شده در افراد طبیعی تا حد ۱۰mmHg می باشد. گرادیان طبیعی A-aبا سن تغییر می کند و با فرمول زیر قابل محاسبه است.(

۶-۱) ۲٫۵+۰٫۲۱*age (in years) =A-a gradient

 

در صورتیکه فرد از هوای اتاق تنفس کند فرمول فوق قابل استفاده است و اگر فرد از FIO2بالاتری استفاده کند هم PAO2 و هم PaO2 افزایش می یابند، البته PAO2 بیشتر افزایش می یابد و بنابراین گرادیانت A-aنیز افزایش پیدا می کند.

۴-۳-۱ فاکتور دیگری که میزان اکسیژناسیون را تعیین می کند نسبت paO2 به FIO2 می باشد.

میزان طبیعی paO2/FIO2در حد  ۳۰۰تا ۵۰۰   میلی متر جیوه است. میزان کمتر از ۳۰۰میلی متر جیوه بیان کننده تبادل غیرطبیعی گازها است و میزان کمتر از ۲۰۰میلی متر جیوه مطرح کننده هیپو کسی جدی است.

به طور مثال فردی که FIO2=50%و دارد paO2=60mmHgدریافت می کند میزان paO2/FIO2ratio=120mmHg خواهد بود.

اگر اختلاف فشار اکسیژن در سطح آلوئول و شریان بیشتر از حد معقول باشد، احتمال عدم تناسب میزان تهویه و گردش خون (V/Q mismatch)یا شانت غیر فیزیولوژیک مطرح می شود.

 

ادراک مناسب و هوشیاری خوب معمولا مناسب بودن اکسیژناسیون بافتی را نشان می دهد.

۴-۱علل هیپوکسمی

علل هیپوکسمی عبارتند از:

۱-هیپوونتیلاسیون بیمار

۲-عدم تناسب میزان تهویه و گردش خون

۳-شانت

۴-محدودیت انتقال

۵-کمبود اکسیژن موجود در محیط

مشکل اکسیژن کم در هوای اطراف و مسئله هیپوونتیلاسیون بیمار، با دادن اکسیژن با غلظت کم به سرعت قابل اصلاح است. V/Q mismatch نیز با اکسیژن با۴۰%   FIO2 تا حد زیادی قابل اصلاح است.

در ادامه به بررسی هر یک از مکانسیم های هیپوکسمی می پردازیم.

 

۱-۴-۱هیپوونتیلاسیون

در زمان کاهش تهویه هم فشار شریانی CO2(paCO2) و هم فشار آلوئولارCO2(PACO2) افزایش می یابد و سبب می شود که فشار آلوئولار اکسیژن (PAO2) کاهش یابد.

بنابراین انتشار اکسیژن از آلوئول ها به مویرگ ریوی کاهش یافته و نتیجه نهایی آن هیپوکسمی خواهد بود.

هیپوکسمی اگر صرفا در نتیجه هیپوونتیلاسیون باشد ۲خصوصیت خواهد داشت:

الف) به راحتی با افزایش مختصر درFIO2قابل اصلاح است.

ب) معمولا گرادیان اکسیژن آلوئولی-شریانی یعنی A-aطبیعی خواهد بود.البته یک استثناء وجود دارد و آن اینکه اگر هیپوونتیلاسیون طولانی شود، به دلیل آتلکتازی که به وقوع می پیوند میزان گرادیان A-aافزایش خواهد یافت.

اختلالاتی که سبب هیپوونتیلاسیون می شوند عبارتند از: سرکوب دستگاه عصبی مرکزی، برخی داروها، صدمات ساختمانی مغزی، صدمات ایسکمیک مغزی که بر روی مرکز تنفس اثر می گذارند، چاقی، هیپوتیروئیدی شدید، کاهش قابلیت ارتجاعی قفسه سینه در بیماریهایی همچون کیفواسکولیوزیس و… .