Эффект трахеостомической трубки на общую работу дыхания может быть многофакторным и потенциально противостоящим. Было высказано предположение, что наличие трахеостомической трубки может уменьшить внегрудное мертвое пространство и уменьшить сопротивление верхних дыхательных путей. И наоборот, само наличие трахеостомической трубки в верхних дыхательных путях может увеличить работу дыхания из-за повышенного сопротивления, налагаемого меньший внутренний диаметр трахеостомической трубки по сравнению с внутренними верхними дыхательными путями.

Воздушный поток через трахеостомическую трубку сильно зависит от размера трубки; большие трубки имеют больший воздушный поток и более низкое сопротивление, что уменьшает работу дыхания.

Кроме того, резистивная нагрузка может быть уменьшена в трубке с манжетной путем сдувания этой манжеты. Непосредственным преимуществом дефляции (сдувание) манжеты является то, что она уменьшает общую работу дыхания, позволяя воздушный поток вокруг трахеостомической трубки. Прохождение воздуха как через просвет трубки, так и вокруг трубки способствует уменьшению сопротивления дыхательных путей и, таким образом, уменьшает работу дыхание. Как уже упоминалось ниже, работа Хасси и Бишопа показывает, что сама обрушенная (сдутая) манжета может сильно повлиять на воздушный поток, что указывает на то, что форма и объем манжеты при спуске может влиять на работу дыхания. В целом, снижение резистивной нагрузки, а также улучшение функции и координации мышц верхней части дыхательных путей подтвердили концепцию того, что дефляция манжеты может быть одним из наиболее важных факторов в улучшению успеха в области вентиляции.

Трахеостомия, воздушный поток и фенестрация

Фенестрированная трахеостомической трубки (наружной канюли) в сочетании с внутренней фенестрированной канюлей, позволяет проходить восходящему потоку воздуха через голосовые связки и облегчает речь пациента. Хотя представляется логичным, что фенестрация уменьшит работу дыхания, в этой области было сделано удивительно мало исследований.

В 1996 году Хасси и Бишоп исследовали давление, необходимое для перемещения газа через модельные дыхательные пути, как для фенестрированных, так и для не нефестрированных трахеостомических трубок. Как и было предсказано, трубки с отверстиями уменьшали работу дыхания по сравнению с не фенестрированными трубами со сдутой манжетой. Интересно отметить, что авторы отметили, что, когда они испытывали трубку без трубки № 8, требуемое давление вдоха оставалось ниже 1 см воды при всех скоростях потока. Эти данные свидетельствуют о том, что большая часть наблюдаемой резистентности к воздушному потоку для трубок с манжетой была обусловлена ​​сдутой манжетой. Авторы указали, что эти результаты показывают, что манжета нижнего профиля уменьшит сопротивление и, таким образом, уменьшит работу дыхания. В свете своих выводов авторы пришли к выводу, что при трахеостромии среднего размера наличие трахеостомической трубки значительно увеличивает работу дыхания, и большая часть этого увеличения обусловлена ​​сопротивлением, обеспечиваемым сдутым, объемным, манжета низкого давления.

Хотя данные свидетельствуют о том, что фенестрированная трубка может уменьшить работу дыхания, использование такой трубки может также создавать проблемы, особенно если трубка не подходит к дыхательным путям пациента или если само устройство не установлено должным образом. В дополнение к эти проблемам, сама фенестрация может вызвать локализованное раздражение стенки трахеи, что приводит к образованию гранулемы вокруг отверстия. Если этот рост ткани выступает в просвете трахеостомической трубки, он может произойти частичная закупорка трубку и, таким образом, уменьшиться поток воздуха через трубку. Прорастание гранулемы в фенестрацию трубки также может затруднить ее удаление для смены или во время отучения от трубки. В связи с этими проблемами, Шривастава и др. продемонстрировали, что у пациентов с фенестрированной трубкой наблюдалась более длительная средняя продолжительность отучения (12 дней против 7 дней) и более высокая частота осложнений (56% против 16%), чем у пациентов с не фенестрированной. В этом исследовании специфические осложнения образования гранулемы, застревания трубки и обструкции (засорение) трахеостомии были примерно в семь раз более вероятными с помощью прорезиненной трубки.

Резюме

Существует множество факторов, влияющих на воздушный поток верхних дыхательных путей у пациентов с трахеостомией, в том числе размер трубки, размер и форму манжеты, использование фенестрированной и не фенестрованной трубки и анатомии пациента. В то время как более крупные размеры труб уменьшают сопротивление воздушному потоку через трубу, большие трубки занимают больше верхних дыхательных путей и повышают сопротивление воздушному потоку вокруг трубки. Даже при сдутой манжете трахеостомической трубки может обеспечить устойчивость к воздушному потоку вокруг трубки, а манжета, которые сползают более полно и ближе к трубе, помогают увеличить воздушный поток вокруг трубки. Использование искусственной трубки может увеличить поток воздуха и уменьшить работу дыхания. Каждый из этих факторов может сыграть определенную роль в успешном отучении пациентов.