Форум
главная страница
‹-  Ветеринарные статьи
 
Практичне застосування пульсоксиметрії у ветеринарній
А.А. Марунчин, кандидат ветеринарних наук
Аббасзаде Сеєдзавош Сеєдядоллах, магістр ветеринарної медицини
А.В. Шульга, лікар ветеринарної медицини

Клініка «Універсальна ветеринарна допомога», м. Київ, Україна

УДК 619:616.1-073:616.089

У цій статті ми детально розглядаємо пульсоксиметрію, яка надає можливість досліджувати насичення артеріальної крові киснем (SpO2), частоту пульсу, регулярність ритму серця, виявити артеріальну гіпоксемію ще на ранніх етапах її розвитку. Окрім цього адекватно оцінити багато клінічних параметрів анестезованої або хворої тварини, а також глибше зрозуміти патогенез різноманітних критичних станів.

Постановка проблеми

Застосування загальної анестезії тваринам для виконання хірургічних операцій або проведення клініко-діагностичних досліджень завжди пов’язано з виникненням порушень серцево-судинної та дихальної систем, терморегуляції, обміну речовин тощо. Хірургічний наркоз супроводжується гранично допустимим наркотичним гальмуванням життєво важливих функцій організму [1, 2].

Багато питань анестезіології ще досконально не вивчено, але все-таки можливості знеболювання розширюються і поглиблюються. Ветеринарна анестезіологія динамічно розвивається (рис. 1).

Моніторинг анестезованої тварини

Рис. 1. Моніторинг анестезованої тварини

Безперечним фактом є те, що в сучасних умовах жоден із засобів і методів наркозу не відповідає вимогам «ідеальності». Зокрема, інгаляційні анестетики подразнюють слизові оболонки дихальних шляхів, окремі з них мають неприємний запах, інколи можуть викликати нудоту і блювання під час уведення в наркоз і в післяопераційний період. Поряд із цим до позитивних властивостей інгаляційних анестетиків можна віднести велику терапевтичну широту у дозуванні за порівняно малої токсичності, виразний анальгетичний ефект і здатність викликати достатню м’язову релаксацію, незначний пригнічувальний вплив на кровообіг і функцію паренхіматозних органів.

У той же час, неінгаляційний наркоз, основним видом якого є внутрішньовенний, також не позбавлений як позитивних, так і негативних ефектів. У клінічній практиці, також виділяють внутрішньом’язовий, прямокишковий та інші види неінгаляційного наркозу.

Отже загальний наркоз завжди приховує в собі непередбачувані клінічні наслідки. Тому для попередження розвитку критичних ситуації та негативного впливу на тварину бажано супроводжувати загальну анестезію моніторингом її життєвих функцій.

Стандартний моніторинг перебігу загальної анестезії формується трьома основними алгоритмами анестезіологічного забезпечення [3]:

а) дихальні шляхи – постійно підтримується прохідність дихальних шляхів. Видаляється слиз, язик підтягується вперед таким чином, щоб звільнити доступ до гортані;

б) функція дихання – загальні анестетики пригнічують функцію дихання; за виникнення зупинки дихання, значного порушення ритму дихання та розвитку клінічно вираженого ціанозу необхідно забезпечити оксигенотерапію і штучну вентиляцію легень. Для попередження аспірації у дихальні шляхи, у разі регургітації, проводять оротрахеальну інтубацію. Щоб зменшити подразний вплив на слизову оболонку трахеї, ендотрахеальну трубку підбирають за відповідним розміром.

в) кровообіг – у процесі перебігу анестезії необхідно досліджувати серцево-судинну систему, щоб попередити та вчасно виявити тенденцію до розвитку тяжкої недостатності кровообігу, а у разі необхідності здійснити заходи для відновлення спонтанного кровообігу.

В Україні не проводилися фундаментальні роботи, які б надавали вичерпну інформацію щодо моніторингу дихання тварин різних видів.

Принцип роботи приладів для пульсоксиметрії

Основою методу пульсоксиметрії є вимірювання інтенсивності поглинання світла певної довжини хвилі гемоглобіном крові [4].

У периферійному датчику-кліпсі вмонтовано два світлодіоди, один з яких випромінює видиме світло червоного спектра (660 нм), а інший – інфрачервоного (940 нм). Проходження світлового потоку умовно можна відобразити схематично (рис. 2). Спочатку світло проходить через м’які тканини, де частково розсіюється, поглинається та відбивається. У той же час ослаблення потоку червоного та інфрачервоного світла відбувається однаково.

Етапи проходження світлового потоку

Рис. 2. Етапи проходження світлового потоку

Наступним етапом проходження світла є венозна та капілярна кров. При цьому ослаблення потоку вже неоднакове, тому цей етап називають вибірковим фільтром. Співвідношення величини проходження світла через фільтр залежить від концентрації у крові окси- та дезоксигемоглобіну. Оскільки пульсація венул і капілярів є незначна, то об’єм крові, що міститься в них, вважають постійною величиною. Слід зауважити, що причинами виникнення артефактів показників SpO2 є надмірне стискання датчиком приладу язика, губи або інших м’яких тканин, на яких проводять дослідження. У такому разі порушується відтік крові від тканин і пульсація артеріального кровотоку здатна передаватися на вени. За вазодилятації артеріоли перестають вирівнювати периферійний кровообіг і пульсуюча кров досягає венул.

Вагомою причиною виникнення похибки результатів аналізів приладу можуть бути також органічні пороки серця (недостатність тристулкового клапана), тромбоемболії легеневої артерії, коли під час кожного скорочення правого шлуночка виникає регургітація у венозну систему.

Подальший етап – проходження світла через частину крові, яка залишилася в артеріолах до закінчення кожної пульсації, саме вона несе інформацію про артеріальний оксигемоглобін. Останнім етапом проходження світла є кров, яка пульсує в артеріях.

Потоки світла, ослаблені першими трьома шарами, приймає фотодіод, вмонтований у датчик-кліпсу, а прилад сприймає їх як фонове випромінювання. Коли до артерій доходить чергова пульсова хвиля, об’єм крові в них збільшується, відповідно поглинання світла змінюється. На вершині пульсової хвилі різниця між фоновим і поточним струмом фотодетектора стає максимальною. Пульсоксиметр вимірює цю різницю та інформує, що причина її – у додатковій кількості артеріальної крові, яка з’явилася на шляху випромінювання. Цієї інформації достатньо, щоб прилад за спеціальним алгоритмом розрахував ступінь насичення гемоглобіну артеріальної крові киснем.

У сучасній ветеринарній анестезіології для оцінки адекватності спонтанного дихання або штучної вентиляції легень застосовують різні моделі портативних пульсоксиметрів. Загалом, принцип роботи приладів однаковий, вони розрізняються переважно за дизайном і розміром датчика-кліпси (передавального оксиметричного сенсора). Для великих за розміром та масою тіла тварин застосовують масивніші датчики, а для дрібних – відповідно менші (рис. 3–5).

Кардіоскоп-пульсоксиметр SurgiVet

Рис. 3. Кардіоскоп-пульсоксиметр SurgiVet

Пульсоксиметр OxyVET

Рис. 4. Пульсоксиметр OxyVET

Пульсоксиметр Nonin

Рис. 5. Пульсоксиметр Nonin

Фізіологічні основи пульсоксиметрії

Дихальний центр складається з трьох частин: центрів вдиху і видиху, розміщених у довгастому мозку, і пневмотаксичного – у ділянці мосту. Дихальний центр одержує імпульсацію та інформацію від кори великого мозку, з гіпоталамуса, хеморецепторної зони довгастого мозку і з периферії, головним чином із сонної та аортальної пазух [5, 6].

Вдих є активним процесом, зумовленим синхронним скороченням міжреберних м’язів і діафрагми. Під час вдиху у грудній порожнині створюється негативний тиск, що сприяє засмоктуванню повітря до трахеї, бронхів і альвеол. Нормальний видих (не форсований) є пасивним процесом, зумовленим розслабленням дихальних м’язів, звуженням грудної клітки і спаданням легень під впливом еластичних сил та поверхневого натягу альвеол.

Циркуляція кисню в організмі – досить складний біохімічний процес, що включає в себе велику кількість послідовних етапів. Пульсоксиметрія дає можливість безперервно спостерігати лише за однією ланкою всього ланцюга процесів газообміну – якістю оксигенації артеріальної крові в легенях. Від лівого шлуночка до артеріол газовий склад в артеріях залишається практично без змін, тому визначення величини SpO2 є однією з основних характеристик легеневого газообміну.

Параметри оксигенації крові

Якість оксигенації артеріальної крові оцінюють за трьома показниками: напруга кисню (РаО2), вміст кисню (СаО2), насичення гемоглобіну (SaO2). Всі ці параметри взаємопов’язані між собою, але за кожним із них можна оцінити різні аспекти оксигенації [4].

РаО2 – напруга кисню в артеріальній крові. Цей показник вимірюють в одиницях тиску (в мм рт. ст., або кПа). РаО2 чисельно дорівнює тиску, при якому кров починає насичуватися киснем. Чим вище РаО2, тим більше кисню утримується в крові і тим більшою є швидкість дифузії кисню з капілярної крові до тканин. В нормі у тварин середнього розміру цей показник має бути 92–98 мм рт. ст. Напругу кисню досліджують в лабораторних умовах у пробі артеріальної крові або в моніторному режимі мікроелектродом, уведеним в артерію.

СаО2 – кількість кисню в артеріальній крові. Зазвичай цей показник вимірюють у мл О2/100 мл крові методом розрахунку, іноді – в лабораторних умовах. Кисень у крові міститься у двох формах:

а) кисень, фізично розчинений у крові. Розчинність кисню в біологічних рідинах досить низька, а його кількість прямо пропорційна напрузі. У ссавців більшості видів у 100 мл артеріальної крові в нормі міститься приблизно 0,3 мл розчиненого кисню. Пульсоксиметр не визначає кисень, розчинений у крові;

б) основний запас кисню перебуває у зворотному зв’язку з гемоглобіном. Киснева ємність гемоглобіну обмежена, оскільки одна його молекула здатна приєднати до себе лише чотири молекули кисню. Після того як весь гемоглобін перетворюється в оксигемоглобін, подальше насичення його киснем стає неможливим. Слід зауважити, що за таких патологічних станів, як анемія, отруєння вуглекислим газом тощо, РаО2 може бути нормальним, а вміст кисню у крові – низьким.

SaO2 – ступінь насичення гемоглобіну артеріальної крові киснем. Пульсоксиметр вимірює саме цей показник. Ступінь насичення гемоглобіну киснем залежить від напруги кисню в крові. Це регулюється кількома фізіологічними факторами і графічно відображається S-подібною кривою дисоціації оксигемоглобіну.

Дисоціація оксигемоглобіну – це відокремлення кисню від оксигемоглобіну. Зворотний процес – утворення оксигемоглобіну із гемоглобіну і кисню – називається сатурацією. Ці два процеси є основою транспортування кисню кров’ю.

У разі підвищення РаO2 гемоглобін насичується киснем і перетворюється на оксигемоглобін. Гемоглобін артеріальної крові ніколи не насичується киснем повністю, тому що під час дихання атмосферним повітрям РаО2 не перевищує 100 мм рт. ст.

За сатурації 94–98 % напруга кисню відповідає 92–98 мм рт. ст. У клінічних ситуаціях у разі виникнення артеріальної гіпоксемії можна підвищити сатурацію шляхом збільшення кількості кисню на вдиху.

Артеріальна гіпоксемія та заходи її усунення

Під час загальної анестезії тварин пульсоксиметр здатний розпізнавати виражені порушення оксигенації крові у разі нормального кольору слизових оболонок та шкіри у тих тварин, в яких вона не пігментована. Колір слизових оболонок залежить в основному від об’єму крові в артеріолах і капілярах [3] (рис. 6).

Рис. 6. Пульсоксиметрія
дослідження носухи звичайної дослідження бурого капуцина
а) дослідження носухи звичайної б) дослідження бурого капуцина

Погіршення перфузії тканин супроводжується появою акроціанозу, основними причинами його виникнення є зниження серцевого викиду та периферична вазоконстрикція. Він може спостерігатися навіть і за нормальної сатурації гемоглобіну артеріальної крові. У разі порушення перфузії фіксують зменшення амплітуди фотоплетизмограми. У таких випадках слизові оболонки та непігментована шкіра можуть ставати блідо-ціанотичними, надалі пульсоксиметр припиняє роботу, а на дисплеї з’являється напис «Порушення перфузії».

Слід зауважити, що у глибокій стадії наркозу порушення перфузії може бути зумовлено гіпотермічною вазоконстрикцією, що у більшості випадків спостерігається в разі тривалого наркозу, особливо в польових умовах за низької температури повітря, може бути також сигналом небезпечного генералізованого артеріолоспазму, спричиненого зменшенням серцевого викиду.

Дослідженнями встановлено [3, 4], що причинами артеріальної гіпоксемії є три основні чинники: а) гіповентиляція легень; б) гіповентиляція окремих ділянок легень; в) порушення дифузії кисню з альвеол у кров легеневих капілярів.

У разі пригнічення функції дихання і виникнення брадипное, диспное або апное настає зниження хвилинного об’єму вентиляції легень, що й призводить до зменшення постачання кисню в альвеоли і в свою чергу – до порушення евакуації вуглекислого газу з альвеолярного простору, внаслідок чого вміст кисню в альвеолярному газі зменшується, а концентрація вуглекислого газу підвищується. У такій ситуації розвивається артеріальна гіпоксемія, яку виявляє пульсоксиметр за зниженням SрО2, а про розвиток гіперкапнії свідчить збільшення амплітуди фотоплетизмограми і тахікардія [7–9].

Зниження SрО2 до 90–94 % можна охарактеризувати як помірну артеріальну гіпоксемію. Її виявляють у тварин, в яких збережено спонтанне дихання атмосферним повітрям у стані наркозу. Подавати кисень у дихальні шляхи в такому разі не потрібно, виняток складають лише тварини, в яких спостерігається недостатність кровообігу, анемія або порушення коронарного кровотоку.

Виражена артеріальна гіпоксемія – SрО2 становить 85–90 %. Це можна охарактеризувати як наслідок або основний симптом порушення газообміну. В такому разі потрібно забезпечити подачу кисню. За нормалізації пульсо-ксиметричних параметрів на фоні оксигенотерапії необхідно продовжити з’ясування причин, які призвели до гіпоксемії.

Глибока гіпоксемія – SрО2 менше 85 %. За такого клінічного стану має застосовуватися оксигенотерапія як екстрена первинна лікувальна допомога, спрямована на попередження ішемічного ураження головного мозку.

У більшості клінічних випадків подачею кисню вдається підвищити та нормалізувати показники SрО2.

У разі застосування оксигенотерапії слід враховувати такі аспекти:
- надходження кисню в організм тварини може усунути гіпоксемію, але не причину, яка призвела до її виникнення;
- дозувати кисень потрібно обережно та ставитися до нього, як до будь-якого лікувального засобу, оскільки він має досить небезпечні побічні ефекти;
- тривалий час можна подавати лише кисень, концентрація якого становить 50 %;
- важливо пам’ятати, що токсичний вплив високої концентрації кисню на легені проявляється у вигляді ателектазів та розвитку гнійного трахеобронхіту.

У більшості випадків застосування кисню у високих концентраціях підвищує ризик виникнення гіпероксичного ураження легень. Пульсоксиметр вимірює ступінь заповнення киснем гемоглобінової ємності артеріальної крові, тому не може виявити гіпероксію.

Обговорення та висновки

Незважаючи на зрозумілі механізми порушення газообміну в легенях, у практичній ветеринарній анестезіології в сучасних умовах ще не має загальнодоступних методів виявлення дифузних розладів у анестезованої тварини.

Широке застосування пульсоксиметрії під час загальної анестезії може розвіяти ілюзії багатьох анестезіологів щодо визначення нормальної оксигенації за зовнішнім виглядом слизових оболонок.

Величина SрО2 є об’єктивним показником стану легеневого газообміну. Вміння розпізнати причину артеріальної гіпоксемії у багатьох випадках є корисним. Зважаючи на те, що гіповентиляція виникає навіть у разі релаксації міжреберних м’язів і діафрагми під час загальної анестезії, можна, орієнтуючись на показники пульсоксиметра, завжди виявити ранній сигнал ускладнення, яке виникло. У багатьох випадках для нормалізації SрО2 цілком достатньо обмежитися лише інгаляцією кисню, а за неефективності такої процедури слід провести ендотрахеальну інтубацію та застосувати штучну вентиляцію легень (апаратну або мануальну, застосовуючи мішок AMBU). Ефективним заходом поліпшення оксигенації у тварин є застосування інфузійної терапії, при цьому лікувальні засоби вводяться внутрішньовенно, крапельно, у пришвидшеному темпі.

Портативний пульсоксиметр має досить малий розмір і масу, його можна помістити в кишені так само, як фонендоскоп і термометр. Він є ефективним та необхідним діагностичним приладом для визначення у анестезованих тварин сатурації та частоти серцевих скорочень під час роботи в операційній і особливо в польових умовах, коли застосування іншого обладнання є обмеженим.

Використання пульсоксиметрії у ході моніторингу загальної анестезії у тварин, поряд із клінічними характеристиками (ректальна температура тіла, частота пульсу, частота дихання, капнографія, тонометрія тощо), надає об’єктивну оцінку дії наркотичної речовини на загальний стан організму.

Методика пульсової оксиметрії має стати стандартною практикою анестезії тварин, у тому числі птахів, рептилій та риб.

Оксигенотерапія – універсальний метод, який є ефективним у разі за-гальної гіповентиляції. У ході реєстрації пульсоксиметром низького рівня SрО2 позитивний результат забезпечує подача кисню для відновлення оксигенації артеріальної крові.

Література

1. Власенко В.М., Рубленко С.В. Моніторинг анестезованих тварин: Методичні рекомендації. – Біла Церква, 2004. – 32 с.

2. Власенко В.М., Тихонюк Л.А. Ветеринарна анестезіологія. – Біла Церква, 2000. – 336 с.

3. Марунчин А.А., Іздепський В.Й. Застосування пульсоксиметрії для моніторингу загальної анестезії диких тварин // Вісник Полтав. держ. аграр. акад. – 2005. – № 1. – С. 65 – 68.

4. Шурыгин И.А. Мониторинг дыхания: пульсоксиметрия, капнография, оксиметрия. – М., 2000. – 301 с.

5. Allen J.L. Pulse oximetry: everyday uses in а zoological practice //Vet Rec. – 1992. – Vol. 130. – Р. 354–355.

6. Аllеn J.L. Pulse oximetry: clinical applications in zoological medicine. Proceedings of the Аnnual Meeting of the American Association of Zoo Veterinarians, South Padre Island, ТХ. – 1990. – P.163–164.

7. Fowler M. E., Miller R.E. Use of Pulse Oximetry in Monitoring Anesthesia Jack L. Alien Zoo & Wild Animal Medicine // Current Therapy. – 1999. – № 4. – Р. 2–3.

8. Evaluation of accuracy of pulse oximetry in dogs / J.D. Jacobson, M.W. Miller, N.S. Mathews et al. // J. Vet. Res. – 1992. – Vol. 53 (4). – P. 537–540.

9. Saint John В.Е. Pulse oximetry: theory, technology, and clinical considerations. Proceedings of the Аnnuаl Meeting of the American Association of Zoo Veterinarians, Oakland, СА. – 1992. – P. 223–229.



Интересное в сети
мебель для кухни
 
 
поиск по сайту
 
© 2000-2017 by Oksana&Alexandr Lubenets
программирование - студия дизайна ICOM
 

  Яндекс.Метрика