Испарители

Летучие анестетики (галотан, изофлюран, эн-флюран, десфлюран, севофлюран) перед поступлением к больному должны перейти из жидкого состояния в газообразное, т. е. испариться. При данной температуре молекулы летучего вещества в закрытой емкости распределяются между жидкой и газообразной фазами. Молекулы газа бомбардируют стенки емкости, создавая давление насыщенного пара (насыщенным паром называют газ, находящийся в равновесии с жидкой фазой того же вещества.— Примеч. пер.). Чем выше температура, тем больше тенденция перехода молекул из жидкой фазы в газообразную и тем выше давление насыщенного пара. Испарение требует затрат энергии (теплота испарения), что обеспечивается за счет потери тепла жидкостью. По мере испарения температура жидкости снижается, а давление насыщенного пара, соответственно, уменьшается — если только тепло не поступает извне.

В испарителе есть камера, в которой газ-носитель насыщается парами летучего анестетика.

ТАБЛИЦА 4-1. Причины увеличения пикового давления вдоха

Хотя существует много моделей испарителей, в настоящей главе представлены лишь три наиболее важных. В универсальном медном испарителе газ-носитель (кислород), проходящий через анестетик, поступает через дозиметр типа Thorpe (рис. 4-8). Контрольный клапан испарителя отделяет контур испарителя от дозиметров подачи кислорода и закиси азота в дыхательный контур. Если испаритель не используется, то для предотвращения утечки или обратного потека газа контрольный клапан должен быть закрыт.

В конструкции использована медь из-за сравнительно высокой удельной теплоемкости (теплоемкость — количество тепла, необходимое для подъема температуры 1 г вещества на 1 0C) и теплопроводности (теплопроводность — скорость проведения тепла через массу вещества), что способствует поддержанию постоянной температуры в испарителе.

Все газы, попадающие в испаритель, проходят через жидкий анестетик (барботируют) и насыщаются его парами- 1 мл жидкого анестетика соответствует приблизительно 200 мл его паров. Поскольку у ингаляционных анестетиков давление насыщенного пара больше, чем необходимое для анестезии парциальное давление, то перед поступлением к больному насыщение анестетиком газа, покидающего медный испаритель, следует понизить.

Например, давление паров галотана при 20 0C составляет 243 мм рт. ст.- значит, давление насыщенного пара галотана, покидающего медный испаритель при давлении в 1 атм, составит 243/760, или 32 %. Если в испаритель поступает 100 мл кислорода, то выходить будет приблизительно 150 мл газа, при этом почти 1/3 составят пары галотана. Парциальное давление галотана, достаточное для анестезии, при давлении в 1 атм составляет всего 7 мм рт. ст., или менее 1 % (7/760). Чтобы достичь 1 % концентрации галотана, 50 мл его паров и 100 мл газа-носителя, покидающих медный испаритель, должны быть дополнены еще 4850 мл газа (5000 - 150 = 4850). Как следует из этого примера, каждые 100 мл кислорода, прошедшие через испаритель с галотаном, несут 1 % галотана, если общий поток газа в дыхательном контуре составляет 5 л/мин. Таким образом, в конечном счете концентрацию анестетика определяет поток газа-носителя, поэтому медный испаритель относится к испарителям измеряемого потока. Давление насыщенных паров изофлюрана и галотана практически одинаково, поэтому на изофлюран распространяются те же взаимоотношения между потоком газа-носителя через медный испаритель, общим потоком газа и концентрацией анестетика.

Давление насыщенного пара энфлюрана при 20 0C составляет 175 мм рт. ст. Насыщенный газ-носитель, покидающий медный испаритель, заполненный энфлюраном, при давлении на уровне моря будет иметь концентрацию 175/760, или 23 %. Иными словами, 100 мл кислорода несут 30 мл паров энфлюрана (30/130 = 23 %). Значит, каждые 100 мл кислорода, проходя через медный испаритель с энфлюраном, несут 1 % энфлюрана, если общий поток в дыхательном контуре составляет 3 л/мин (30/3000 = 1 %).

Таким образом, количество паров, покидающих медный испаритель (выход паров), зависит от давления насыщенного пара летучего анестетика (Днп), скорости потока газа-носителя (Пг) через испаритель и барометрического давления (БД):

Выход паров анестетика = Пг х Днп/(БД - Днп).

Проведем расчет на примере энфлюрана:

Видео: Когда стоит менять необслуживаемые испарители. Что будет с испарителем, если хранить его в жиже

Разделив полученное количество паров анестетика на общий поток газа в дыхательном контуре, получим процентное выражение (т. е. фракционную концентрацию):

Если общий поток газа внезапно снижается (например, иссякла закись азота в баллоне), концентрация летучего анестетика может достигать опасного уровня.

Видео: Сколько стоит парить электронные сигареты на необслуживаемых испарителях в месяц.

Рис. 4-8. Медный испаритель. (Из: Hill D. W. Physics Applied to Anaesthesia, 4th ed. Butterworths, 1980.

Воспроизведено с разрешения.)

Передозировка анестетика может иметь очень серьезные последствия, поэтому чрезвычайно важно точно дозировать его концентрацию во вдыхаемой смеси. Современные специализированные испарители (т. е. предназначенные только для одного анестетика) способны обеспечить постоянную концентрацию анестетика независимо от температуры или потока через испаритель. Поворот градуированной рукоятки управления против часовой стрелки (или по часовой в некоторых старых моделях) до необходимого значения делит общий поток на поток газа-носителя, который проходит в камере испарителя над поверхностью жидкого анестетика и насыщается парами, и обходной поток (шунт-поток), который покидает испаритель неизмененным (рис. 4-9). Часть поступающего в испаритель газа никогда не взаимодействует с жидкой фазой анестетика, поэтому специализированные испарители известны также как испарители с варьирующимся обходным потоком.

Термокомпенсация достигается применением биметаллических полос. Изменение скорости потока даже в широком диапазоне не влияет на концентрацию анестетика, потому что с жидким анестетиком взаимодействует все та же часть газа-носителя. Напротив, изменение состава носителя, например переход со 100 % кислорода на смесь 30 % кислорода и 70 % закиси азота, может вызвать преходящее снижение фракционной концентрации анестетика в связи с более высокой растворимостью закиси азота в жидких анестетиках.

Следует избегать заполнения специализированного испарителя "чужим"анестетиком. Например, случайное заполнение энфлюранового испарителя галотаном может привести к передозировке. Во-первых, давление насыщенного пара галотана выше (243 мм рт. ст. против 175 мм рт. ст. у энфлюрана), что вызовет увеличение количества паров анестетика на 40 %. Во-вторых, галотан мощнее энфлюрана более чем в 2 раза (см. гл. 7). И наоборот, при заполнении энфлюраном галота-нового испарителя анестезия будет слишком поверхностной.

Чрезмерное отклонение испарителя от вертикального положения может вызвать попадание анестетика в обходной канал, что приводит к опасному повышению концентрации анестетика. Колебания давления при ИВЛ вызывают обратный га-зоток через испаритель, непредсказуемо изменяя концентрацию анестетика в смеси. Этот феномен, получивший название "эффекта накачки", более выражен при низких скоростях потока газа. В новых, усовершенствованных моделях испарителей риск развития подобных осложнений снижен: например, в них автоматически компенсируется изменение внешнего давления (при изменении высоты над уровнем моря).

Давление насыщенных паров десфлюрана настолько высоко, что на уровне моря он закипает при комнатной температуре (см. табл. 7-3). Подобная высокая испаряемость в сочетании с мощностью, которая в 5 раз меньше мощности других анестетиков, создает уникальные в своем роде затруднения. Во-первых, процесс испарения, необходимый для обеспечения общей анестезии, сопровождается столь значительным охлаждением, что испарители обычной конструкции оказываются не в состоянии поддерживать постоянную температуру. Во-вторых, поскольку испарение протекает очень активно, требуется колоссальный поток свежего газа для обеспечения клинически приемлемых концентраций анестетика. Эти проблемы можно решить, применяя специальный десфлюрановый испаритель — Тес 6. Десфлюран находится в резервуаре (так называемом десфлюрановом отстойнике), где с помощью электрообогревателя поддерживается температура 39 0C. При этом десфлюран испаряется, давление его насыщенного пара составляет 2 атм. В отличие от остальных испарителей с варьирующимся обходным потоком, через десфлюрановый резервуар поток свежего газаносителя не проходит. Пары десфлюрана покидают резервуар и до выхода из испарителя смешиваются со свежей газовой смесью. Количество паров десфлюрана, покидающих резервуар, регулируется поворотом диска управления и скоростью потока свежего газа. Хотя испаритель Тес 6 поддерживает постоянную концентрацию десфлюрана независимо от уровня потока свежего газа, он не способен автоматически компенсировать снижение внешнего давления. Снижение внешнего давления не влияет на концентрацию анестетика, но снижает его парциальное давление. Таким образом, в местах, расположенных высоко над уровнем моря, анестезиолог должен вручную переустановить концентрацию на диске управления для достижения необходимого парциального давления паров.

Испарители с варьирующимся обходным потоком устанавливаются вне реверсивного контура, между дозиметрами и выходным патрубком подачи свежей смеси,— чтобы уменьшить риск резкого увеличения концентрации анестетика при экстренной подаче кислорода. Блокираторы и ограничители исключают одновременное использование более чем одного испарителя. В наркозных аппаратах старых конструкций, лишенных этих защитных приспособлений, испарители следует располагать в определенном порядке с целью снижения риска перекрестного загрязнения при одновременном включении двух из них. Исходя из давления насыщенного пара и мощности анестетика, рекомендуется следующий порядок расположения испарителей (в направлении от выходного патрубка подачи к дозиметрам): испаритель десфлюрана, метоксифлюрана, энфлюрана, севофлюрана, изо-флюрана, галотана.

Рис. 4-9. Современный испаритель, расположенный вне дыхательного контура. Для каждого ингаляционного анестетика существует свой испаритель<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!