ANESTEZİ VE YOĞUN BAKIMDA MEKANİK VENTİLASYON

1. DOKTORLARDoktorlar sık sık duygusallıktan yoksunlukları, rüşvetle ilgili kokuşmuşlukları yada aşırı tutkunlukları yüzünden kınanırlar. Ancak onlar; bize hayatlarının ilkbaharını feda ettiklerini, öbür insanlara yararlı olmak üzere yirmili ve otuzlu yaşlarında en değerli yıllarını tümüyle yitirdiklerini hatırlatmazlar bile. Dahası pek çok yokluğa göğüs germiş çoğu doktor, bütün bu zaman dilimleri içinde bir düzine geceyi bile gerçek uykuda geçirmemiştir. Pek çoğu bu yolda evliliklerini kurban etmiş ve çocuklarının büyümesini izlemenin benzersiz fırsatını kaçırmışlardır. Bu nedenle doktorlar Dünya'nın kendilerine zenginlik, saygınlık ya da toplumsal yer sağlamak gibi bir bedeli borçlu olduğunu savunduklarında onların bu istekleri tümüyle nedensiz değildir. Ayrıca asık suratlı istatistikler göstermektedir ki, doktorlar sık sık hastalarından daha kötü acılar çekerler. Çünkü kimse yıkılan bir evliliği onaramaz ya da babasının sürekli savsaklamaları yüzünden yıkıma uğramış çocukların ahlakını düzeltemez veya çocukluklarını geri getiremez. ERICH SEGAL

2. ANESTEZİ VE YOĞUN BAKIMDA MEKANİK VENTİLASYON Ali GÜNERLİ DEÜTF Anesteziyoloji ve Rean AD İZMİR

3. Ventilasyon nedir? • Spontan solunum yada spontan ventilasyon , havanın akciğer içine ve dışına hareketidir. • Ventilasyonda temel amaç, oksijenden zengin havanın akciğerlere alınması, yüksek oranda karbondioksit içeren havanın dışarı atılmasıdır.

4. Respirasyon nedir? • Respirasyon inhale edilen gazın membrandan geçiş hareketidir. • Eksternal respirasyon: • Oksijenin akciğerlerden kan dolaşımına, karbondioksitin ise dolaşımdan alveollere hareketidir. • İnternal respirasyon • Hücresel düzeyde; oksijenin kandan hücre içine, karbondioksitin ise hücre dışına ve dolaşımına geçişidir.

5. İnspirasyon? • Ventilasyon sırasında, akciğerlere hava girişidir, • Spontan ventilasyonda, inspirasyon toraks ve göğüs boşluğunun ekspansiyonu ile sağlanır. • İnspiratuvar kasların özellikle diyafragma ve eksternal interkostal kasların kasılmaları gerekmektedir. • Ekspirasyon ? • Akciğerlerden hava çıkışıdır, • Pasif bir olaydır, • Ekspirasyon sırasında, solunum kasları gevşer, toraks boşluğunun hacmi azalır ve solunum havası alveol dışına itilir.

6. İnspirasyon-ekspirasyon

7. Hava yollarıHavanın alveollere kadar izlediği yol • Havanın filtre edilmesi, ısıtılması, nemlendirilmesi • Burun, (ağız), trakea, bronşlar - bronşioller, • Alveoller Figure 17-4: Branching of the airways

8. GAZ DEĞİŞİMİ • Pulmoner alan • Alveol • Alveolar kanalları • Respiratuvar bronşiyoller

9. Fonksiyonel anatomiOrta hava yolları • Orta solunum yolu • Trakea • Bronşlar • Bronşioller • Bronşioller • Astım • Bronşit • Amfizemde daralır.

10. Trakea Alveol kesesi Alveol ALVEOLAR DUCT Terminal bronşiol ALVEOLAR DUCT Bronşiyol Respiratuar bronşiyol Bronş Visseral plevra Havayolu pasajı 1o 2o 3o Kıkırdaksız bezsiz Kıkırdak + Bezler

11. SOLUNUM SİSTEMİ Plevral ‘boşluk’ Pariyetal plevra Elastik içeri çeker GÖGÜS DUVARI Bronşioller içinde elastik lifler , duktus ve alveolar duvarlar Beyin sapından gelen solunumu yöneten sinirler Kaburga İletici tüpler kaslardan yapılmıştır ALVEOLER KANAL Interkostal kaslar + ? Kaslar iter Visseral plevra Mesotelyum

12. ALVEOLAR KESE ALVEOLUS ALVEOLAR KANAL TERMINAL BRONŞIYOL ALVEOLAR KANAL Visseral plevra Alveolar duvar

13. Alveolar kese Alveolus ALVEOLAR DUCT Terminal bronşiyol ALVEOLAR DUCT Respiratuvar bronşiyol Visseral plevra AKCİĞER KAN DOLAŞIMI KAPILLER YATAK PULMONER ARTER Bronşiyal arter 1o 2o 3o PULMONER VEN KAPILLER YATAK

14. Akciğerde hava hareketleri ? • Akciğerde oluşan hava hareketlerinin temeli basınç değişikliklerine dayanır. • Gaz ve sıvıların daima yüksek basınç bölgelerinden, düşük basınç bölgelerine doğru hareket edeceği düşünülürse • ventilasyon sırasındaki hava hareketi ağız ve burunla başlayan “iletici havayolları" ile alveoller arasındaki basınç farkları ile ortaya çıkmakta, • ağız ve alveol arasındaki basınç farkı ortadan kalktığında hava akımı durmaktadır.

15. Ventilasyon sırasında oluşan basınç değişiklikleri birimi? • Ventilasyon sırasındaki basınç değişikliklerinin değerlendirilmesinde birim olarak genellikle "santimetre su (cmH2O)" kullanılır. • Ayrıca her basınç için bir “baseline” yani  “sıfır” değerine ihtiyaç vardır. • Bu sıfır referans noktası bir atmosfer basıncına eşittir ve deniz seviyesinde *760 mmHg = 1034 cmH2O’dur.  • (*:1cmH2O= 1.36mmHg)

16. Şekil: Solunum mekaniğinde gaz akımını sağlayan basınçlar ve basınç gradiyentleri.

17. HAVA YOLU GEÇİŞ BASINCI • Havayolu basıncı - alveolar basınç PTA=Paw-PA • İletici hava yollarında havayolu hareketinden sorumludur.

18. TRANSTORASİK BASINÇ Alveolar basınç-vücut yüzey basıncı PTT=PA-Pbs • Her iki akciğer ve göğüs duvarının aynı zamanda genişlemesi ve kontrakte olması için gerekli olan basıncı gösterir.

19. TRANSRESPİRATUVAR BASINÇ • Havayolu basıncı-vücut yüzey basıncı PTR=Pawo-Pbs • Pozitif basınçlı ventilasyon sırasında havalanma için gerekli basınçtır.

20. TRANSPULMONER BASINÇ Alveolar basınç-plevral basınç PL=PA- Ppl • Alveolar havalanmadan sorumludur. • Alveolar genişleme basıncı olarakta tanımlanabilir. Tüm ventilasyon modları pL’yi artırmaya çalışır. • Plevra basıncını azaltarak veya üst hava yollarında basıncı arttırarak ventilasyon gerçekleşir.

22. AKCİĞER VOLÜM VE KAPASİTELERİ Tidal volüm İnspiratuvar yedek volüm Ekspiratuvar yedek volüm Vital kapasite Rezidüel volüm Fonksiyonel Rezidüel Kapasite Total akciğer kapasitesi Zorlu vital kapasite Zorlu ekspiratuvar volüm

23. Akciğer volüm ve kapasiteleri Total akciğer kapasitesi Vital kapasite Tidal Volüm Funksiyonal Residüel kapasite Residüel Volüm Reference: Adapted from Gordon and Amdur , 1991

24. 125 IRV TV 100 VC ERV IRV 75 VC % Normal TLC TV IRV 50 FRC VC ERV RV TV 25 ERV FRC FRC RV RV 0 Normal Restriktif Obstrüktif AKCİĞER VOLÜM VE KAPASİTELERİ • Obstrüktif hastalık: • AzalmışVC Artmış TLC, RV, FRC. • Restriktifhastalık: • Azalmış VC AzalmışTLC, RV, FRC.

25. Fonksiyonel residuel kapasite (FRK ) • Normal bir ekspirasyon sonunda akciğerde kalan hava • Erişkinlerde total akciğer volümünün %50’si kadar

26. Fonksiyonel residüel kapasite değişiklikleri • POZİSYONA BAĞLI DEĞİŞİKLİKLER • Dik pozisyondan yatar pozisyona geçiş: • FRK 3 L’den 2L’ye düşer • Diyafragmanın yukarıya hareketi ? • Göğüs çapının azalması • ANESTEZİ İNDÜKSİYONU (Ketamin hariç) • FRK’de 450 ml düşüş • Kas gevşeticiden etkilenmez • Solunum şeklinden (spontan/kontrole) etkilenmez. • HALOJENLİ ANESTEZİKLERİN KASLARIN TONİK AKTİVİTESİNİ AZALTAN ETKİSİ

27. Fonksiyonel residüel kapasitenin azalma nedenleri • SAF OKSİJEN-ABSORBSİYON ATELEKTAZİSİ-AKCİĞER PARANKİMİ RETRAKSİYONU ARTIŞI • OBEZİTE • a. Toraks çapının azalması • b. Diyafragmanın toraksa doğru kraniyal yer değiştirmesi

28. Fonksiyonel residüel kapasitenin azalma nedenleri • Atelektazi • Ekspiratuvar kas aktivitesi • Distal hava yollarında hava tuzağı • Diyafragmanın yukarı yer değiştirmesi • Artmış torasik kan volümü • İmmobilizasyon • Aşırı sıvı yüklenmesi • Yüksek FiO2 ve buna bağlı absorbsiyon atelektazisi • Supin pozisyonunda genel anestezi indüksiyonu FRK’yi uyanık hastalara göre % 15-20 (500 ml) RV kadar azaltır • Morbid obes hastalarda FRK preanestezik değerlerine göre >% 50 azalır

29. Fonksiyonel residüel kapasite pozisyon ilişkisi • Yan dekübit ve litotomi pozisyonları FRK’yi azaltır • Trendelenburg pozisyonunda Akciğerin büyük kısmı sol atriyumun altında kalır > interstisyel pulmoner ödem • Genel Anesteziye bağlı FRK’deki azalma, atelektazik alanların varlığıyla açıklanır • 10 saniye süreyle 40 cm H2O basınçlı inflasyonla yapılan kazandırma manevrası ( recruitment manevrası) atelektazikalanları açılmasını sağlar.

30. FRK AZALMASININ SONUÇLARI • BRONŞ ÇAPINDA AZALMA • Havayolu direncine etkisi: • Normal akc: Ø • Bronkospazm: 

31. FRK AZALMASININ SONUÇLARI • KÜÇÜK HAVAYOLLARINDA KAPANMA • Kapanma kapasitesi ( KK) • Pozisyon ve anesteziden bağımsız • Yaşla artar Anestezi FRK  Hipoksemi FRK<KK Yaş KK

32. Ölü boşluk • Hava yolları ve akciğerlerdeki gaz değişimine katılmayan volüm • Anatomikölü boşluk (Sabit) • İletici hava yollarındaki volüm(~ 1 mL/ 1kg vücut ağırlığı) • Alveoler ölü boşluk • Perfüze olmayan, gaz değişimine katılmayan alveoller • Fizyolojik ölü boşluk • Anatomik + alveoler • CO2 “dilusyon tekniği ile hesaplanır • VD = VT × [(PaCO2 – PeCO2)/PaCO2] • VDFizyolojik ölü boşluk ; VT is tidal volum; PaCO2,arteriyel PCO2; ve PeCO2, PCO2ekspire edilen havada

33. Kompliyans ( K ) nedir? • Kompliyans herhangi bir yapının basınç karşısında genişleyebilme yeteneğidir. • Kolaylıkla şişebilen bir balon çok kompliyanttır. • Genişlemeye dirençli maddeler non-kompliyant • Elastans (e) ; bir yapının gerildikten sonra tekrar orjinal şekline dönme eğilimidir. K = 1/e veya e = 1/K'dir. • Golf topu, tenis topundan daha elastiktir. Çünkü orjinal şeklinde kalma eğilimindedir • Tenis topu daha kompliyanttır.

34. Pulmoner fizyolojide kompliyansın rolü? • Kompliyans bir anlamda basınç değişikliklerine uygun volüm değişikliği olarak  ifade edilebilir K =▲V/▲P • Solunum  işlemi sırasında basınç etkisiyle akciğerlerin genişlemesini etkileyen/engelleyen 2  önemli kuvvet vardır: • Elastik güçler : Akciğer ve toraksın elastik özeliklerini • Sürtünme kuvveti: İki faktöre bağlıdır: • Solunum sırasında hareket eden veya yer değiştiren doku ve organların oluşturdukları direnç, • Havayollarında gaz akımına karşı oluşan direnç.

35. KOMPLİYANS • Basınç değişikliğiyle uyumlu volum değişikliği olarak tanımlanır. K =▲V/▲P • Statik: V /Pplato-PEEP • Dinamik:V /Ppeak-PEEP Normal değer:50-170mL/cmH20 Entübe hastalarda Erkek 40-50mL/cmH20 Kadın 35-45mL/cmH20

36. Mekanik ventilasyon sırasında kompliyansın rolü? • Akciğer dokusu ve toraks yapısında oluşan değişiklikler kompliyansı etkileyeceğinden mekanik ventilasyon süresince kompliyansın monitorizasyonu hastadaki değişiklikleri izlemek için değerli bir yöntemdir. • Mekanik ventilasyon sırasında kompliyans ölçümü gaz akımının olmadığı anda yapılır ve "statik kompliyans (SK)" veya "efektif kompliyans" olarak tanımlanır. • Kompliyansın azaldığı durumlarda aynı volümü verebilmek için uygulanan basıncın arttırılması gerekir.

37. AKCİĞER + GÖĞÜS DUVARI GÖĞÜS DUVARI SOLUNUM SİST. İSTİRAHAT HALİ AKCİĞER FRC Rezidual Volüm BASINÇ-HACİM (P-V) EĞRİSİNİN BİLEŞENLERİAkciğer retraksiyonu-Göğüs kafesi ekspansiyonu dengesi

38. BASINÇ-HACİM (P-V) EĞRİSİNİN BİLEŞENLERİAkciğer retraksiyonu-Göğüs kafesi ekspansiyonu dengesi Solunum Sistemi kompliyansı (CTOT) akciğer (CP) ve göğüs kafesi (CCW) kompliyanslarının toplamıdır. 1/ CTOT=1/CP + 1/CCW

39. Şekil 2 - 3: Normal akciğerde bir volum- basınç eğrisi (İşaretli bölge inspiryum sırasında elastik  güçleri yenen solunum işini gösterir)

41. DHFAHFDFFJSD DFLDFŞLFD İVŞH

44. İnternal PEEP=OTO PEEP • KOAH • Yaş>60 • Artmış hava yolu direnci • Artmış akciğer kompliyansı • Yüksek solunum frekansı • Ters orantılı ventilasyon • Özellikle havayolu obstrüksiyonuyla artmış tidal volüm

45. Mekanik faktörler Akıma direnç Ekspirasyon akımının sınırlanması Solunum sistemlerinin direnci Ek dirençler Entübasyon tüpü Ventilatör devresi Ventilatör ayarı Solunum hızı I:E oranı Dakika ventilasyonu Dinamik pulmoner hiperinflasyonİnternal PEEP belirleyicileri İnternal Eksternal Bronkodilatörler: Bronş hiperaktivitesi durumunda bronş düz kaslarını gevşeterek bronş direncini azaltır,akciğerin boşalma debisini iyileştirerek İnternal PEEP ve dinamik pulmonner hiperinflasyonu azaltır. Gazın dansitesinin azaltılması –Helium –Reynolds sayısını azaltarak, laminar akım şeklini kolaylaştırır.

46. Ventilasyon sırasında rezistans nedir? • Rezistans /  "ventilasyonla ilişkili sürtünme kuvveti" gaz akımına karşı gösterilen direnci ifade eder. • iletici havayollarının anatomik yapısına, • akciğer parankim dokusuna, • diyafragma, göğüs kafesi, • karın içi organları gibi  komşu organ/ dokuların hareket edebilme yeteneklerine bağlıdır. • Rezistansın arttığı durumlarda alveoler düzeyde yeterli tidal volumü oluşturabilmek için daha güçlü bir akım veya basınç gerekmektedir. 

47. “Havayolu rezistans eşitliği” nedir? • Akciğerdeki gaz akımları üzerine en önemli direnç iletici havayollarına ait anatomik yapılar tarafından oluşturulmaktadır. Akciğerde havayollarındaki gaz akımı, basınç ve rezistans arasındaki etkileşimi tanımlayan kavrama  "havayolu rezistans eşitliği (Raw)" denilmek ve • (Raw =  PTA /Akım = cm H2OL/san). • Bu eşitliğin pratik açıklaması sabit akım hızında havayolu direncinin arttığı durumlarda uygulanan basıncın çoğunun havayollarında kaybedileceği ve alveollere ulaşamayacağıdır. • Bu durum alveollerde daha düşük basınç ve gaz değişimi için daha az volüm demektir. • Diğer bir yorum da obstrükte havayollarını aşabilmek için daha yüksek gaz akımınına gereksinim duyulacağı yani solunum eforunun artacağıdır. • 0,5 L/saniyelik gaz akımı sırasında akciğer patolojisi olmayan kişilerde rezistans değeri yaklaşık 0,6 - 2,4 cmH2O/L/saniye, • amfizem veya astımlı hastalarda 13-18 cmH2O/L/saniyeye kadar yükselebilmekte ve alveoler ventilasyon önemli derecede azalmaktadır.  

48. Hava yolu rezistansı Türbülant akım Laminar akım

49. Mekanik ventilasyon sırasında rezistansın rolü ? Havayollarındaki gaz akışı; • gazın viskositesine/ yoğunluğuna, • iletici havayollarının çapına, • ventilatör sistemindeki tüplerin çap ve uzunluklarına, • tüplerden geçen gazın akımının hızına bağlıdır. • Gazın viskosite ve  dansitesi sabittir, • tüp çapı ve havayolu uzunlukları da değişmemekte • Ancak anatomik havayollarının lümen çaplarında oluşacak  değişiklikler ventilatörden gelen gaz akımını dolayısıyla hastaya ulaşacak volümü önemli derecede etkileyecektir.

50. Mekanik ventilasyon sırasında rezistansın rolü ? • Mekanik ventilasyon sırasında havayolu rezistans eşitliğini dikkatle izlemek gerekir. • Küçük çapta endotrakeal tüp kullanımı, mukozal ödem, bronkospazm ve aşırı  sekresyon da  havayolu rezistansı artar. • Pozisyonla hastanın havayolu direnci değişebilir, • Yeterli tidal volümü hastaya ulaştırabilmek için daha yüksek akım veya basınç uygulaması gerekir. *:Boyle yasası; sabit sıcaklıkta volüm arttıkça basınç azalır. • **: Gerçekte pozitif basınçlı ventilasyon uygulamasında “Paw” ve “PA” arasında çok fazla fark yoktur. Bu nedenle “PL”, havayolu basıncı (Paw) ve azalan plevral basınç (Ppl) arasındaki fark olarak da kabul edilebilir (PL = Paw - Ppl).