Nepřímé monitorování ventilace

Intenzivní péče musí zabezpečit rovnováhu mezi spotřebou a dodávkou kyslíku do tkání. Základní metody pro kontinuální monitorování ventilačních funkcí u lůžka pacienta (bed-side) jsou následující:

Měření dechové frekvence

Vzhledem ke své variabilitě a relativně nízké normální frekvenci (12 – 16/min) se dechová frekvence se měří v průběhu alespoň jedné minuty. Je výhodné nastavit dolní a horní hranice alarmu.

Pulsní oxymetrie

Pulsní oxymetrie slouží k neinvazivnímu měření stupně oxygenace krve. Měření je založeno na hodnocení absorpce světla o dvou různých vlnových délkách (červeného světla a infračerveného světla) po průchodu přes vrstvu kůže. Redukovaný hemoglobin přednostně absorbuje červené světlo vyslaného sondou, oxygenovaný hemoglobin světlo infračervené. Sonda a čidlo konstruované ve tvaru kolíčku na prádlo se obvykle nasazují na ušní lalůček, na prst, ret, nebo nos. Rozdíl mezi absorpcí červeného a infračerveného světla indikuje saturaci hemoglobinu.

Normální hodnota saturace hemoglobinu kyslíkem v arteriální krvi: S_aO₂ > 95 %.

Metoda nemůže poskytnout informaci o množství hemoglobinu, a tedy ani o absolutním množství kyslíku v krvi. Neodhalí snížený obsah hemoglobinu v krvi (např. anémii).

Poněkud jiný princip a výpovědní hodnotu má tzv. transkutánní oxymetrie.

Pletyzmografie

Pletysmografie (z řeckých slov plethyó – plním a graphó – píšu) je založena na měření objemových změn daných šířením pulzní vlny ve zkoumaném tělním segmentu. Pletyzmografy obsahují světelný zdroj a čidlo, ze kterého se údaje o průchodu světelných vln vyšetřovanou oblastí přenášejí do počítače. Kromě objemových změn umožňují snímat i saturaci krve kyslíkem (pulsní oxymetrie) anebo i křivku EKG.

Kapnometrie a kapnografie – tenze CO₂ ve vydechovaném vzduchu (ETCO₂)

Čidlo CO₂ měří tenzi CO₂ v exspirovaném vzduchu (ETCO₂, end-tidal CO₂) v místě výstupu z dýchacích cest pacienta v průběhu celého dechového cyklu a zaznamenává ji graficky (kapnografie). Výpovědní hodnotu zejména má nejvyšší hodnota ETCO₂ na konci výdechu. Dovoluje posoudit míru globálního respiračního selhání signalizovaného hyperkapnií.

Normální rozdíl mezi p_aCO₂ (parciální tlak CO₂ v arteriální krvi) a ETCO₂ je asi 0,25 – 0,66 kPa (2 – 5 mm Hg). Existence tohoto gradientu CO₂ vyplývá z přítomnosti mrtvého prostoru. Odráží poměr velikosti dechového objemu a mrtvého prostoru. Zvětšení mrtvého prostoru (anatomického, nebo funkčního – při poklesu perfúze) se projeví snížením ETCO₂. Pokles perfúze může být způsoben nízkým srdečním výdejem, obstrukcí při plicní embolii, vysokým PEEP (pozitivním end-exspiračním tlakem) nebo PIP (pozitivním inspiračním tlakem) apod.

Gastrická tonometrie

Čidlo CO₂ zavedené do žaludku měří regionální pCO₂ v žaludeční sliznici. Vzestup pCO₂ informuje o poruchách perfúze ve splanchnické oblasti.

Spirometrie

Spirometrie dovoluje určit důležité charakteristiky respirace:

• Tlakové a objemové křivky;
• Dechový objem (VT; tidal volume);
• Minutový objem nabo také minutová ventilace (MV; minute volume);
• Dechová frekvence (DF);
• Poddajnost plic (compliance);
• Odpor (rezistence) dýchacích cest;
• Únik vzduchu (air-leak) vyjadřovaný v l/min (např. u pneumothoraxu).

Přímé monitorování alveolární ventilace – měření krevních plynů

Vzorek arteriální krve je zpracován analyzátorem krevních plynů přímo u postele pacienta (bed-side). Výsledkem je stanovení parciálního tlaku (tenze) kyslíku v arteriální krvi (p_aO₂), parciálního tlaku (tenze) oxidu uhličitého v arteriální krvi (p_aCO₂) a saturace hemoglobinu arteriální krve kyslíkem (S_aO₂).

• Normální hodnota p_aO₂: 12 ± 2,0 kPa
• Normální hodnota p_aCO₂: 5,3 ± 0,5 kPa
• Normální hodnota saturace arteriální krve: S_aO₂ > 95 %.

Obr. 1 Kombinovaný acidobazický analyzátor Stat Profile CCX. Provádí analýzu krevních plynů ze vzorku arteriální krve. Foto laskavě poskytl MUDr. Radovan Uvízl, Klinika anestezie, resuscitace a intenzivní medicíny LF UP a FN v Olomouci.

Obr. 2 Záznam analýzy krevních plynů kombinovaným acidobazickým analyzátorem. Foto laskavě poskytl MUDr. Radovan Uvízl, Klinika anestezie, resuscitace a intenzivní medicíny LF UP a FN v Olomouci.

Záznam analýzy krevních plynů osahuje jak přímo naměřené, tak dopočítané hodnoty.

Měřené hodnoty jsou:

• pH;
• Tenze krevních plynů (p_aO₂ a p_aCO₂).

Zároveň se rutinně měří veličiny usnadňující interetaci analýzy krevních plynů:

• Iontogram (Na⁺, K⁺, Ca⁺⁺, Mg⁺⁺);
• Koncentrace glukózy;
• Koncentrace laktátu;
• Koncentrace urey a kreatininu v plazmě.

Dopočítané hodnoty jsou:

• Aktuální a standardní bikarbonáty;
• Výchylka bází (BE; base excess);
• Schodek aniontů neboli aniontové okno (AG; anion gap);
• Teoretická (očekávaná) osmolalita; osmolalitu lze měřit i přímo osmometrem, a pokud očekávaná a naměřená hodnota nejsou ve vzájemné shodě, je nutno určit příčinu rozdílu (např. u otrav).

Respirační indexy

Tři z nejčastěji používaných respiračních parametrů se opírají o znalost frakce O₂ v inspirovaném vzduchu, F_iO₂.

PF-index (PF_i, index tlak-frakce) neboli Horowitzův index

Jde o poměr tlaku p_aO₂ a frakce F_iO₂:

• PF_i = p_aO₂/F_iO₂;
  • p_aO₂ je parciální tlak O₂ v arteriální krvi (mm Hg), F_iO₂ je podíl (frakce) O₂ ve vdechovaném vzduchu (vyjádřená desetinným číslem).
• Normální hodnoty jsou kolem 100/0,2 ≈ 500;
• Hodnoty < 300 jsou kritériem akutního poškození plic (ALI, acute lung injury);
• Hodnoty < 200 definují ARDS (při této hodnotě je velikost plicního zkratu > 20 %).

Oxygenační index, OI

Předností OI oproti PF_i je, že postihuje i tlakové změny:

• OI = (F_iO₂ x P_maw)/p_aO₂;
• F_iO₂ se při výpočtu OI uvádí v procentech. Veličina P_maw (v cm H₂O) je střední tlak v dýchacích cestách (mean airway pressure), významný např. při tlakově řízených ventilačních režimech (PCV, pressure-controlled ventilation).
• Normání hodnoty OI jsou menší než 5.

Alveolo-kapilární gradient kyslíku, (A-a)DO₂

Alveolo-arteriální gradient kyslíku (alveolo-arteriální diference) informuje o stavu difúze alveolo-kapilární membránou. Opírá se o údaje o koncentraci kyslíku ve vdechovaném vzduchu, znalost parciálních tlaků plynů v krvi a dosazenou hodnotu parciálního tlaku vodní páry v alveolech.

• (A-a)DO₂ = p_AO₂ – p_aO₂ = [(760 x F_iO₂) – p_aCO₂ – p_AH₂O] – p_aO₂;
  • Faktor 760 je normální atmosférický tlak (mm Hg); p_AH₂O je tenze vodních par v alveolárním vzduchu (6 % ≈ 47 mm Hg).
• Hodnoty OI > 350 jsou kritériem respirační insuficience;
• Hodnoty OI > 550 indikují nutnost mimotělní (extrakorporální) membránové oxygenace (ECMO).

Zpracoval: Jaroslav Veselý, Ústav patologické fyziologie LF UP v Olomouci