226 Zdrav Vestn | maj – junij 2017 | Letnik 86 MetaboLne in horMonske Motnje Medicinska fakulteta, Univerza v Mariboru, Maribor Korespondenca/ Correspondence: Miljenko križmarić, e: miljenko.krizmaric@ um.si Ključne besede: anestezijski dihalni sistemi; krožni anestezijski dihalni sistemi; anestezijski dihalni balon; razdruževanje svežih plinov Key words: anesthesia breathing systems; circle anesthesia breathing systems; anesthesia reservoir bag; fresh gas decoupling Citirajte kot/Cite as: Zdrav Vestn. 2017; 86:226–35. Prispelo: 14. 9. 2016 sprejeto: 5. 3. 2017 id 2204 Metabolne in hormonske motnjeZdrav Vestn | maj – junij 2017 | Letnik 86strokovni članek Funkcije anestezijskega dihalnega balona v dihalnem sistemu Functions of anesthesia reservoir bag in a breathing system Miljenko križmarić Izvleček V članku predstavljamo različne funkcije anestezijskega dihalnega balona v dihalnem sistemu. Osre- dnji namen prispevka je razložiti dokaj zapleteno interakcijo med dihalnim balonom in dotokom svežih plinov med mehaničnim predihavanjem. Anestezijski dihalni balon je podajni zbiralnik pli- nov in predstavlja ključno komponento v večini dihalnih sistemov. Balon omogoča ročno predi- havanje in je vizualni ter taktilni monitor spontanega dihanja. Balon je pri uporabi mehaničnega predihavanja izključen iz tradicionalnega dihalnega sistema. V takem primeru opazimo neujemanje med nastavljeno in dejansko vrednostjo enkratnega volumna. Na nekaterih anestezijskih delovnih postajah, kot je Dräger Primus, pa balon med mehaničnim predihavanjem služi kot zbiralnik dihal- nih anestezijskih plinov in sodi v sestavni del dihalnega sistema. Med mehaničnim predihavanjem plini pri vdihu zaradi zaprte zaklopke razdruževanja svežih plinov tečejo iz dovoda svežih plinov v balon. Varna splošna anestezija zahteva razumevanje tehnoloških novosti v zapletenih napravah, ki jih pri tem uporabljamo. Abstract This article addresses the different functions of anesthesia reservoir bag in a breathing system. A main purpose of the contribution was to explain complex interaction between the reservoir bag and fresh gas flow during mechanical ventilation. The anesthesia reservoir bag is a collapsible gas container which is an essential component of most breathing systems. The anesthesia reservoir bag permits manual ventilation and acts as a visual or tactile indicator of spontaneous ventilation. The bag was excluded from traditional breathing system when the ventilator was in use. Discrepancies between the set and actual tidal volume can occur. However, on some anesthesia workstation sys- tems, such as the Dräger Primus, the reservoir bag is an integral part of the breathing system during mechanical ventilation, where it serves as a reservoir for oxygen and anaesthetic gases. In mechani- cally ventilated patients, gases enter the bag from the fresh gas flow during inspiration, when the decoupling valve closes. The safe administration of general anesthesia requires understanding of the technological advances in highly sophisticated anesthetic equipment. 1 Uvod Anestezijski dihalni balon (angl. anesthesia reservoir bag) je pomembna komponenta pri večini dihalnih siste- mov, ki jih uporabljamo v anesteziji. Tra- dicionalni ali klasični krožni anestezijski dihalni sistem je na Sliki 1 in vsebuje 7 različnih komponent: • dotok svežih plinov, • inspiracijsko in ekspiracijsko eno- smerno zaklopko, Funkcije anestezijskega dihalnega balona v dihalnem sistemu 227 strokoVni čLanek Slika 1: tradicionalni anestezijski dihalni sistem. • inspiracijski in ekspiracijski krak (re- brasti cevi), • nastavek Y, • razbremenilni ventil, • absorber CO2 z absorbentom in • dihalni balon (1-2). Dihalni balon je največkrat umeščen med ekspiracijsko zaklopko in absorber- jem CO2. Takšna konfiguracija predsta- vlja možnost, da prah iz zrnc absorbenta med ročnim ali mehaničnim predihava- njem potisnemo v inspiracijski krak (3). Kot vidimo na Sliki 1, se dotok svežih plinov pri vdihu usmeri do bolnika skozi inspiracijsko zaklopko, inspiracijski krak (cev) in Y-nastavek. Izdihani zrak, ki vsebuje ogljikov dioksid (CO2), teče po ekspiracijskem kraku skozi ekspiracijsko zaklopko in polni dihalni balon. Ko v ba- lonu samem naraste tlak nad vrednost, nastavljeno na razbremenilnem ventilu, dihalni plini odtekajo iz dihalnega siste- ma skozi ta razbremenilni ventil v sistem za odsesavanje. Dihalni plini pri izdihu polnijo dihalni balon, pri vdihu pa se ti plini ponovno vračajo v bolnika iz balo- na, in sicer skozi absorber CO2, v kate- rem se vsrkava ogljikov dioksid (CO2). Zaklopki usmerjata krožni enosmerni pretok dihalnih plinov (4). Za razliko od predstavljenega tradicionalnega krožne- ga sistema so pri različnih proizvajalcih posamezne komponente različno ume- ščene. Slabost krožnega dihalnega sistema je v velikem številu različnih komponent, pri katerih lahko nastopijo napake  (5). Te se pojavijo zaradi napačno spojenih spojk, uhajanja plinov, obstrukcije cevja, razpok v filtrih, lahko pa se nepričakova- no s spojke sname tudi cev. Pri spajanju cevi je treba upoštevati, da cev potisne- mo in zavrtimo (proizvajalec v navodilu za uporabo govori o postopku »push and twist«). V tem primeru je cev spojena z višjo silo in se težje sname (6). Mednarodni standard ISO, ki stan- dardizira lastnosti anestezijskega di- halnega balona, ima oznako ISO 5362 (ISO 5362:2006 – Anaesthetic reservoir bags)  (7). V skladu s standardom je pri balonih, nazivne prostornine do 1 litra, najvišje dovoljeno uhajanje plinov (angl. leakage) 10 ml/min. Pri balonih s pro- stornino več kot 1 liter, je najvišje dovo- ljeno uhajanje 25 ml/min. Uhajanje se meri pri tlaku 3±0,3 kPa. Baloni so lahko ven�lator (Ven�lator) dihalni balon (Reservoir bag) razbremenilni ven�l (Adjustable pressure-limi�ng valve) CO2absorber (CO2 absorber) dotok svežih plinov (Fresh gas flow) inspiracijska zaklopka (Inspiratory valve) ekspiracijska zaklopka (Ekspiratory valve) bolnik (Pa�ent) preklopnik (Bag/ven�lator selector switch) nastavek Y (Y connect) inspiracijski krak (Inspiratory limb) ekspiracijski krak (Ekspiratory limb) 228 Zdrav Vestn | maj – junij 2017 | Letnik 86 MetaboLne in horMonske Motnje Slika 2: Dihalni baloni različnih prostornin in spojk (intersurgical Ltd). izdelani iz naravne gume in vsebujejo la- teks (pogosto so za večkratno uporabo) ali iz snovi brez lateksa za enkratno upo- rabo (na ovojnini mora biti navedeno, da balon ne vsebuje lateksa). Sila, ki jo mora med testiranjem z linearno obremenitvi- jo vrata balona zdržati balon, znaša 40±4 N (7). Tolerance za nazivno prostornino se gibljejo v mejah ±15 %. Za priklop na dihalni sistem sta določeni dve spojki z notranjima premeroma, in sicer 15 mm (angl. 15F, female) in 22 mm (angl. 22F, female). Material, iz katerega je izdelan balon, mora biti antistatični (na balonu se ne sme nabirati elektrostatičen naboj) in ne sme drseti, ko ga držimo v roki. Material prav tako ne sme biti perme- abilen za inhalacijske anestetike in jih ne sme absorbirati oziroma adsorbirati. Zgornji del balona, na katerem se nahaja spojka, imenujemo »vrat« (angl. neck), na nasprotni strani balona pa je »rep« (angl. tail). Rep, ki je tubularna eksten- zija balona, mora biti dolg najmanj 2 cm. Lahko je tudi odprt (angl. open tail); te- daj ima funkcijo izpustnega ventila pri linearnem dihalnem sistemu tipa Maple- son F. Balon je izdelan v obliki elipsoida, kar omogoča lažji prijem (7). Baloni za uporabo v pediatriji imajo navadno nazivno prostornino 0,5 ali 1 liter (Slika 2, trije spodnji baloni), za od- rasle pa prostornino 2 oz. 3 l (dva zgornja balona na Sliki 2). Spodnja dva balona na Sliki 2 imata spojki s standardiziranim notranjim premerom 15 mm (15F), ostali baloni pa imajo standardiziran notranji premer 22 mm (22F). Dihalni balon ima v tradicionalnem dihalnem sistemu funkcijo le pri spon- tanem dihanju ali ročnem predihavanju s pozitivnim tlakom. Med mehaničnim predihavanjem ga s preklopnikom (angl. Bag/ventilator selector switch, prikazan na Sliki 1) izključimo iz dihalnega siste- ma in v tem načinu nima funkcije. Funk- cijo predihavanja tedaj prevzame meha- nični ventilator. 2 Dihalni balon in spontano dihanje Najpomembnejša funkcija dihalne- ga balona med spontanim dihanjem bolnika je zbiranje dihalnih plinov. Pri bolnikovem vdihu 500 ml plina v traja- nju 1 sekunde se ustvari visok povprečni pretok – 30 l/min (0,5 l x 60 s); maksi- malne vrednosti so v sredini vdiha višje tudi za 30–40 %  (12). Dotok svežih pli- nov tako visokih pretokov ne omogoča, zato se morajo plini zbirati v zbiralniku, tj. v dihalnem/zbiralnem balonu. Med spontanim dihanjem pri vdihu bolnik vdihne sveže dihalne pline skupaj s plini iz dihalnega balona, ki ne vsebujejo CO2, saj tečejo skozi absorber CO2 in inspira- cijsko zaklopko do bolnika, pri tem pa je ekspiracijski krak zaradi enosmerne ekspiracijske zaklopke zaprt. Balon se med izdihom polni z izdihanim zrakom in z dotokom svežih plinov, saj je inspi- racijska zaklopka zaprta (Slika 1). Ko se dihalni balon napolni do svoje nazivne vrednosti, se višek plinov vodi skozi raz- bremenilni ventil v odsesavanje. Na ane- stezijski delovni postaji Dräger Primus je v tem primeru razbremenilni ventil v položaju, označenem z oznako »Spont« (popolnoma odprt ventil). Funkcije anestezijskega dihalnega balona v dihalnem sistemu 229 strokoVni čLanek Slika 3: Zaščita v obliki kletke na notranjem delu spojke 22F. Med spontanim dihanjem je balon vi- zualni monitor in se med vdihom bolni- ka nekoliko izprazni, med izdihom pa se ponovno napolni. Balon je prav tako tak- tilni monitor, saj zaradi mehke strukture z dotikom čutimo njegovo polnjenje ozi- roma praznjenje (23). Opazovanje spon- tanega dihanja je odvisno od več dejav- nikov, in sicer od oblike balona, njegove velikosti, stopnje napolnjenosti, pretoka svežih plinov in od bolnikove dihalne prostornine. Natančna ocena bolnikove dihalne prostornine se ne da enostavno oceniti samo z opazovanjem balona (8). Mogoča je le groba ocena dihalne pro- stornine (12). Na vratu balona, kjer se nahaja spojka za cev, je posebna plastična kletka (Slika 3), ki onemogoča, da bi navzgor obrnjen in prepognjen balon zamašil spojko in tako preprečil polnjenje s plini. 3 Dihalni balon in ročno predihavanje Med ročno kontroliranim ali asisti- ranim predihavanjem balon stisnemo, da ustvarimo tlak v krožnem sistemu, kar povzroči pretok dihalnih plinov od balona do bolnika. Razbremenilni ven- til je v tem načinu predihavanja le del- no zaprt, da dosežemo tlak, potreben za učinkovito predihavanje. Med vdihom in izdihom se višek plinov odvaja skozi razbremenilni ventil (tlak v dihalnem sistemu je tedaj višji od tlaka nastavlje- nega na razbremenilnem ventilu). Vzo- rec smeri pretoka plinov je podoben kot pri spontanem dihanju. Pri asistiranem predihavanju lahko preko taktilnega ali vizualnega monitoriranja balona določi- mo začetek vdiha. 4 Varnostni tlak Anestezijski dihalni balon ima varno- stno funkcijo, ki varuje bolnikova pljuča pred barotravmo. Je najbolj podajni del dihalnega sistema. Med polnjenjem prav pri balonu najprej opazimo polnjenje. Pri zaprtem razbremenilnem ventilu se balon napolni preko nazivne prostorni- ne, a mora vseeno vzdrževati varnostni tlak v mejah pod 60 cm H2O (7). Lapla- ceov zakon prikazuje povezavo med po- vršinsko napetostjo balona (T), tlakom znotraj balona (P) in polmerom balona (r). Matematično ga lahko zapišemo z naslednjima enačbama (9-11): t = P · r ; P = 2 · t ; 2 r Ko anestezijski balon polnimo z di- halnimi plini preko nazivne prostornine, prične v njem naraščati tlak. Narašča- nju tlaka (enota sile na površino: N/m2) kljubuje nasprotna sila, ki jo imenujemo površinska napetost ali napetost zidu ba- lona in ima enoto sile na dolžino (N/m). Na Sliki 4 je prikazano, kako se je balon napihnil preko nazivnih vredno- sti prostornine pri popolnoma zaprtem razbremenilnem ventilu (70 cm H2O). Polmer balona (r) med napihovanjem narašča, pri tem narašča tudi površinska napetost (T), tlak pa ostaja konstanten, kar je razvidno iz enačbe Laplaceovega zakona. V tem primeru smo na delovni postaji Dräger Primus izmerili tlak, ki je znašal 34 cm H2O. Balon proizvajalca In- 230 Zdrav Vestn | maj – junij 2017 | Letnik 86 MetaboLne in horMonske Motnje Slika 4: Varnostna funkcija balona – vzdrževanje konstantnega tlaka v dihalnem sistemu (primer na sliki: tlak znotraj balona: 34 cm h2o, premer balona: 66 cm, prostornina balona: 150 litrov). tersurgical smo pred poskusom nekoliko raztegnili, tako da smo ga napihnili na nekajkratnik nazivne prostornine (2 l). Preden je balon počil, smo zasledili pre- mer 66 cm, kar je ustrezalo prostornini približno 150 litrov. Pri ugotavljanju skladnosti s standar- dom ISO 5362 balon napolnijo z vodo pri štirikratni nazivni vrednosti. Pri tem tlak ne sme biti manjši od 3 kPa = 30 hPa (približno 30 cm H2O). Tlak v tem preizkusu prav tako ne sme preseči vre- dnosti 6 kPa = 60 hPa (približno 60 cm H2O). Pri polnjenju balona z zrakom se uporabi dvakratna nazivna prostornina, s katero napolnijo balon. Zahtevani sta enaki meji tlaka (med 3 kPa in 6 kPa) (7). Slika 5 prikazuje približni potek spre- minjanja tlaka v balonu, medtem ko ga polnimo z anestezijskimi dihalnimi pli- ni  (12-13). Krivuljo razdelimo v tri faze. V prvi zasledimo začetno polnjenje do nazivne vrednosti (2 l) z neznatnim na- raščanjem tlaka. Ko prostornina doseže nazivno, prične tlak strmo naraščati in kmalu doseže najvišjo vrednost (maj- hen polmer balona, visok tlak). Sledi tretja faza, v kateri tlak zavzame plato in je sorazmerno konstanten. Vsi dihalni baloni po začetnem visokem tlaku za- vzamejo sprostitev tlaka po preteku 1–5 sekund (13). Ta tlak je varovalni tlak pred barotravmo in ne sme preseči 40–50 cm H2O  (14). Balon poči, ko je površinska napetost tako visoka, da material več ne zdrži obremenitve. Fizične karakteristi- ke balonov se med proizvajalci nekoliko razlikujejo (13). Nekateri dosežejo visoke začetne vrednosti tlaka (Slika 5, krivulja a), drugi so bolj podajni, zato so tlaki manjši (Slika 5, krivulja b). Balon pa ne ustreza standardu, če ne doseže mini- malnega zahtevanega tlaka 30 cm H2O (Slika 5, krivulja c). Sodobne anestezijske delovne postaje imajo dodatni varnostni avtomatski me- hanizem pred barotravmo pri ročnem načinu delovanja. Na anestezijski de- lovni postaji Dräger Primus se aktivira alarm najvišje prednosti (angl. pressure high), če se pri kontinuiranem napihova- nju balona preseže tlak, ki ga določi kot zgornjo mejo alarma uporabnik (15). Če je tlak pod zgornjo mejo alarma, se spro- ži alarm kontinuiranega pretoka (angl. continuous pressure), ki prav tako pred- stavlja najvišjo prioriteto (rdeča barva), pri kateri je potrebno takojšnje ukrepa- nje. Ta alarm se mora glede na standarde sprožiti po 15 sekundah kontinuiranega tlaka (23). V zadnjem varnostnem meha- nizmu aparat sam zmanjša tlak, in sicer Funkcije anestezijskega dihalnega balona v dihalnem sistemu 231 strokoVni čLanek Slika 5: Potek tlaka pri polnjenju balonov z različnimi podajnostmi. najbolj podajni (c) ne doseže zahtevanega tlaka kot pri balonu z nizko podajnostjo materiala (a). navadno baloni ne presežejo tlaka v mejah med 40 in 50 cm h2o (b) (Vir: prirejeno po 13). tako, da avtomatsko razbremeni dihalni sistem. Aparat nas tedaj opozori z alar- mom prioritete srednje stopnje (modra barva) in z izpisom (angl. pressure reli- ef). Za razliko od prejšnjega alarma, se ta sproži po dvakrat daljšem času, tj. po 30 sekundah. Trajanje razbremenitve je odvisno od nastavljenega pretoka sve- žih plinov. Pri pretoku v mejah med 14 l/min in 18 l/min razbremenitev traja 30 sekund, nato se prekine, in tlak zopet počasi narašča 30 sekund. Sledi ponovno odpiranje ventila. Sistem se razbremeni v 30 sekundah. Ko smo nastavili manjše pretoke (pod 14 l/min), je razbremenitev trajala krajši čas, in sicer 1–3 sekunde. Omenjen kvantitativni eksperiment smo z večkratnimi ponovitvami izvedli v Si- mulacijskem centru Medicinske fakulte- te Maribor. Uporabljali smo anestezijsko delovno postajo Dräger Primus in simu- lator bolnika METI HPS. Čim višji so nastavljeni pretoki svežih plinov, tem hitreje se v dihalnem sistemu vzpostavi visok tlak pri zaprtem razbre- menilnem ventilu. Pretoki, višji od 8 l/ min, lahko ustvarijo visok nevarni tlak v 20–30 sekundah (16). 5 Dihalni balon in mehanično predihavanje Dihalni balon je v tradicionalnem krožnem dihalnem sistemu med meha- ničnim predihavanjem izoliran s poseb- nim preklopnikom (Slika 1). Pri takšni zasnovi položaja komponent opazimo neujemanje med nastavljenim dihal- nim volumnom in dejanskim, ki nastopi zaradi združevanja plinov. Združijo se sveži dihalni plini iz dovoda svežih pli- nov in plini iz mehaničnega ventilatorja. Primer: pri nastavljeni dihalni prostor- nini 500 ml in frekvenci predihavanja 10 min-1 ter razmerjem med vdihom in izdihom I:E=1:2, traja vdih 2 sekundi. Če je pretok svežih plinov 6 l/min (100 ml/sekundo), se pri vdihu želeni dihalni prostornini (500 ml) prišteje še dodatnih 200 ml. Dobimo združeno prostornino 700 ml, ki jo dovedemo bolniku (200 ml več, kot smo določili na ventilatorju). Pri večini sodobnih anestezijskih ventilator- jev je prostornina, ki jo dostavimo bolni- ku, neodvisna od pretoka svežih plinov. Obstajajo trije pristopi za reševanje tega problema: • razdruževanje svežih plinov (angl. fresh gas decoupling), • kompenzacija svežih plinov (angl. fresh gas compensation), • prekinitev dovoda svežih plinov (angl. fresh gas interruption) (17). V nadaljevanju se bomo omejili na razdruževanje svežih plinov, ki je she- matsko prikazano na Sliki 6. Ta način delovanja od omenjenih treh pristopov edini vpliva na dihalni balon med meha- ničnim predihavanjem. Slika 6 prikazuje pretoke dihalnih plinov med vdihom, ko je zaklopka razdruževanja svežih plinov volumen [l] 10 20 30 40 a b tlak [cmH2O] 2 4 6 8 10 12 50 c 60 232 Zdrav Vestn | maj – junij 2017 | Letnik 86 MetaboLne in horMonske Motnje Slika 6: razdruževanje svežih plinov med vdihom. zaprta. Plini iz ventilatorja se usmerijo v ispiracijski krak do bolnika. Zaradi za- prte zaklopke razdruževanja, se pretok svežih plinov ne prišteje pretoku iz ven- tilatorja, ampak se skozi absorber usme- ri v dihalni balon. Dihalni balon je v tej funkciji zbiralnik svežih plinov, podob- no kot v ročnem načinu delovanja. Med fazo izdiha motor v električnem ventila- torju pomakne bat navzgor ter potegne v cilinder sveže pline skupaj s plini iz di- halnega balona in ekspiracijskega kraka dihalnega sistema. In kje lahko nastopijo težave? Možna sta dva scenarija. Pri prvem se lahko s sistema nepričakovano sname balon, ki je poškodovan ali preluknjan, zato iz nje- ga uhajajo plini. Dotok svežih plinov, ki polni balon, nam med vdihom uhaja v okolico in operacijska soba se kontami- nira z anestetiki. Med izdihom pa ven- tilator skozi poškodovani balon potegne zrak iz okolice. Zaradi mešanja zraka iz atmosfere z dihalnimi plini prihaja do redčenja. Bolnik tedaj dobi nižji delež kisika pri vdihu (FIO2) in nižji delež in- halacijskega anestetika. Sandberg in Ka- iser (18) sta leta 2004 opisala primer na anestezijski delovni postaji Drager Fabi- us GS (19), v katerem je poseg na bolniku že potekal, ko so ugotovili, da je alergičen na lateks, zaradi česar so dihalni balon iz lateksa zamenjali z balonom brez lateksa. Zamenjani balon je imel luknjo, a uha- janja skozi balon niso mogli ugotoviti, saj aparat ne more izvajati preverjanja med mehaničnim predihavanjem. Ne- kaj minut po zamenjavi so ugotovili, da je balon prazen, deleži kisika, dušikove- ga oksidula in inhalacijskega anestetika pa so se zmanjšali. Napako na balonu so ugotovili, ko so iz mehaničnega prediha- vanja preklopili na ročno predihavanje. Med izdihom je v balon pritekal zrak iz okolice in razredčil dihalne pline, zato so se deleži O2, N2O in anestetika zmanjšali. Kljub luknji v balonu se alarm na apara- tu ni sprožil. Zato moramo biti pozorni na vrednosti, ki jih dobimo iz monitori- ranja dihalnih plinov. ven�lator (Ven�lator) dihalni balon (Reservoir bag) CO2 absorber (CO2 absorber) dotok svežih plinov (Fresh gas flow) nastavek Y (Y connect) inspiracijska zaklopka (Inspiratory valve) ekspiracijska zaklopka (Ekspiratory valve) bolnik (Pa�ent) razdruževanje svežih plinov (Fresh gas decoupling) cilinder motor bat Funkcije anestezijskega dihalnega balona v dihalnem sistemu 233 strokoVni čLanek Podoben primer leta 2013 opisujejo Kuruma s sodelavci, pri katerem je pri- šlo do težav zaradi menjave absorber- ja CO2 med kirurškim posegom  (20). Novejše različice absorberjev, kot na primer Dräger CLIC, omogočajo, da ga lahko zamenjamo med delovanjem aparata. Dotok svežih plinov je bil v tem primeru nastavljen na 4 l/min, koncen- tracija sevoflurana na 1,5 %. Pri menja- vi absorberja se je znižal delež kisika v vdihanem zraku iz FIO2=38 % na 34 %, znižal se je delež sevoflurana z 1,4 % na 1,1 % in povečal se je bispektralni indeks (BIS), kar je kazalo na nižjo globino anestezije. V operacijski sobi je osebje zaznalo vonj po anestetiku. Tudi ta pri- mer nam kaže, da moramo biti pozorni na dihalni balon med mehaničnim pre- dihavanjem. V drugem potencialnem scenari- ju obravnavamo primer, ko je dihal- ni balon premalo napolnjen. V takem primeru nastopi težava med izdihom, kadar ventilator poskuša povleči pline iz balona, ki je prazen. Scenarij smo v Simulacijskem centru simulirali na ane- stezijski delovni postaji Dräger Primus in na METI HPS-simulatorju (CAE He- althcare, Sarasota, Florida), pri katerem smo v ročnem načinu spontanega di- hanja nastavili pretok svežih plinov na skrajno nizko možno vrednost 200 ml/ min zraka (42 ml/min kisika). Simula- tor je imel nastavljeno porabo kisika 250 ml/min, dostava pa je bila kar šest krat manjša (pod metaboličnim pretokom). Delni tlak kisika v balonu je zaradi ve- čje porabe kot dostave padal in dihalni balon se je skrčil. Aparat je opozarjal z alarmom nizkega pretoka svežih plinov (angl. FG LOW OR LEAK) in nizkega deleža kisika v vdihu (angl. INSP O2 LOW). Ko je simulator skušal pri vdi- hu povleči pline iz praznega balona, se je ustvaril negativni tlak in se sprožil alarm (angl. PRESSURE NEGATIVE). Pri tem alarmu proizvajalec priporoča, da se poveča pretok svežih plinov in po potrebi uporabi izpiranje dihalnega sis- tema z visokim pretokom (angl. Oxygen flush). Negativni tlak se je ustvaril zara- di spontanega dihanja simulatorja. Ne- gativni tlak bi dobili tudi pri spontanem dihanju, in sicer v primeru, če se prepo- gne cev (ali obstrukcija cevi), na katero je spojen anestezijski dihalni balon. V primeru mehaničnega predihanja bi za- sledili samo alarm (angl. FG LOW OR LEAK), saj bi se bat električnega ven- tilatorja med vlekom plinov iz balona ustavil in ne bi ustvaril negativnega tla- ka (velja za anestezijsko delovno postajo Dräger Primus). Vinay s sodelavci leta 2015 opisujejo primer na anestezijski delovni postaji Dräger Primus (21), ko so devetletnemu otroku med operacijo spremenili po- ložaj glave in vratu, pri čemer se je po- maknila dihalna cevka. Zaradi pomika tesnilni mešiček ni več tesnil in dihalni plini so pričeli uhajati. Dihalni volu- men (VT) je padel z 280 ml na 200 ml. Sprožil se je alarm (angl. LOW FRESH GAS FLOW). Bolnik je bil na mehanič- nem predihavanju z nastavljenim niz- kim pretokom svežih plinom (1 l/min). Deleži kisika, oksidula in inhalacijskih anestetikov se ob nastopu alarma niso spremenili. Ugotovili so napako na me- šičku in ga ponovno napihnili. Prav tako so ugotovili, da se je anestezijski dihalni balon izpraznil. Sledilo je aktiviranje vi- sokega pretoka kisika (angl. oxygen flu- sh), in zaradi mešanja dihalnih plinov s 100-odstotnim kisikom, se je delež kisika v inspiriju (FIO2) povečal s 40 % na 69 %. Hkrati je padel delež izoflurana z 1,0 % na 0,7 %. Zasledili so padec deleža duši- kovega oksidula. Avtorji v razpravi pov- zemajo napačne zaključke, da ventilator zaradi praznega dihalnega balona med izdihom ustvari negativni tlak, ki odpre ventil na samem ventilatorju in omogo- 234 Zdrav Vestn | maj – junij 2017 | Letnik 86 MetaboLne in horMonske Motnje či vstop zunanjega zraka iz operacijske sobe. Zato so pričakovali, da se bodo plini pri mešanju z zrakom redčili, kar pa se ni zgodilo. Anestezijski ventilator na sistemu Dräger Primus namreč nima ventila, ki bi se odprl, če bi se ustvaril ne- gativni tlak (avtorji so mislili, da ga ima). Električni bat se pri izdihu ne pomakne do takšnih vrednosti, ki bi ustvarile ne- gativni tlak. Nekoliko drugačna zaščita pred ne- gativnim tlakom je na aparatih Dräger Fabius GS, pri katerih se ventil (angl. NEGATIVE PRESSURE RELIEF) od- pre, kadar se ustvari negativni tlak med -7,5 cm H2O in -9 cm H2O. Tedaj se v ci- linder ventilatorja spusti zrak iz ozračja, ki dihalne pline razredči (22). Razdruževanje svežih plinov je mo- goče le pri uporabi ventilatorja z elek- tričnim pogonom (bat in cilinder) ali descedentnega ventilatorja (viseči meh). Pri obeh je pri izdihu namreč mogoče doseči negativni tlak, ki potegne pline iz balona. Pri ascedentnem ventilatorju (stoječi meh) se razdruževanje svežih plinov ne more uporabiti, ker je na kon- cu izdiha pozitivni tlak (5,22). Pri uporabi visokega pretoka kisika (angl. oxygen flush) med mehaničnim predihavanjem je treba biti skrajno pre- viden. Aktivacija visokega pretoka (35– 75 l / min) med vdihom lahko povzroči barotravmo pri uporabi aparatov, ki ni- majo vgrajenega razdruževanja svežih plinov. Pri sistemih z razdruževanjem svežih plinov pa se visok pretok med vdihom usmeri v dihalni balon in ne v bolnika. V tem primeru lahko uporabi- mo visoki pretok tudi med vdihom (23). Sisteme razdruževanja svežih plinov vsebujejo naslednje anestezijske delovne postaje: Dräger Fabius GS, Dräger Nar- komed 6000, Dräger Narkomed 6400, Dräger Primus, Dräger Apollo, Dräger Zeus in Datascope Anestar (22,24). Kompenziranje svežih plinov (angl. fresh gas compensation) zaradi reševanja problema neujemanja med nastavljenim dihalnim volumnom in dejanskim naj- demo na delovnih postajah GE Datex- -Ohmeda Aestiva/5, GE Datex-Ohme- da ADU Carestation, GE Aisys CS2, GE Avance CS2, GE Aespire 7100/7900 SmartVent. Ti sistemi izvajajo kontinu- irano merjenje volumnov in pretokov dihalnih plinov pri vdihu in izdihu, ter sproti prilagajajo volumen, ki ga ustva- ri ventilator (22). Dihalni balon teh sis- temov nima funkcije pri kontroliranem mehaničnem predihavanju. Tretja oblika reševanja neujemanja dihalnih prostornin je sistem prekinitve dovoda svežih plinov pri vdihu (angl. fresh gas interruption). Ta metoda se uporablja v anestezijski delovni postaji Dräger Julijan (25). Tudi v tem primeru med mehaničnim kontroliranim predi- havanjem balon nima aktivne vloge. 6 Zaključek Pri uporabi sodobnih anestezijskih delovnih postaj moramo v določeni meri poznati njihovo delovanje, da za- gotovimo varnost bolnika. Sodobni sis- temi imajo vgrajene nove tehnologije, ki skrbijo za natančno dovajanje dihalnih prostornin, vendar pri tem obstajajo raz- like med tradicionalnimi sistemi. Pri sis- temih z razdruževanjem dihalnih plinov želimo poudariti, da je balon med me- hanično ventilacijo aktivna komponenta dihalnega sistema in predstavlja zbiral- nik dihalnih plinov. Pomembno je, da ga opazujemo, še posebej v primeru, če se aktivira alarm negativnega tlaka (angl. NEGATIVE PRESSURE) ali alarm ne- zadostnega pretoka svežih plinov (angl. FRESH GAS LOW). Dihalni balon ima tudi pri mehaničnem predihavanju funkcijo monitoriranja. Funkcije anestezijskega dihalnega balona v dihalnem sistemu 235 strokoVni čLanek Literatura 1. Manohin A. Anestezijski aparat, anestezijski dihal- ni sistemi in anestezijski ventilatorji. In: Manohin A, Hribar-Habinc M, Paver-Eržen V, ur. Respira- cija: kontinuirano podiplomsko izobraževanje iz anesteziologije (CME): osmi tečaj FEEA. Ljublja- na: Slovensko združenje za anesteziologijo in in- tenzivno medicino, Slovensko zdravniško društvo; 2000. p. 27–59. 2. Manohin A, Križmarić M. Temeljne fizikalne osnove v anesteziologiji, anestezijski aparat, ane- stezijski dihalni sistemi in anestezijski ventilator. Maribor: Visoka zdravstvena šola; 2006. 3. Parthasarathy S. The Closed Circuit And The Low Flow Systems. Indian J Anaesth. 2013;57(5):516– 524. 4. Dorsch JA, Dorsch SE. The breathing system: ge- neral principles, common components, and clas- sifications. In: Dorsch JA, Dorsch SE, ur. Under- standing anesthesia equipment. 5th. ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 2008. p. 191–208. 5. Riutort KT, Eisenkraft JB. The Anesthesia Works- tation and Delivery Systems for Inhaled Anesthe- tics. In: Barash P, Cullen BF, Stoelting RK, Cahalan M, Stock MC, Ortega R, ur. Handbook of clinical anesthesia. 7th. ed. Philadelphia: Lippincott Willi- ams & Wilkins; 2013. p. 641–696. 6. Admas AP. Breathing system disconnections. Bri- tish Journal of Anaesthesia. 1994;73(1):46–54. 7. International Standards Organization. ISO 5362:2006. Anesthetic reservoir bags. In: ISO 11.040.11: Anaesthetic, respiratory and reanimati- on equipment; 2006. 8. Davey AJ. Breathing systems and their compo- nents. In: Davey AJ, Diba A, ur. Ward’s Anaesthetic Equipment. 6th ed. Philadelphia: Saunders Else- iver; 2012. p. 107–138. 9. Davis PD, Kenny GNC. Basic physics and me- asurement in anaesthesia. 5th ed. London: But- terworth-Heinemann; 2010, p. 11–22. 10. Middleton B, Phillips J, Thomas R, Stacey S. Physi- cs in anaesthesia. Banbury, Oxfordshire: Scion Pu- blishing; 2012- p. 9–19 11. Cross M, Plunkett E. Physics, pharmacology and physiology for anaesthetists. 2nd ed. Cambridge: University press; 2014. p. 57–58. 12. Walker SG, Smith TC, Sheplock G, Acquaviva MA, Horn N. Bretahing circuits. In: Ehrenwerth J, Eisenkraft JB, Berry JM. Anesthesia equipment: principles and applications. 2nd ed. Philadelphia: Elsevier Health Sciences; 2013. p. 95–124. 13. Johnstone RE, Smith TC. Rebreathing bags as pressure-limiting devices, Anesthesiology. 1973;38(2):192–194. 14. Al-Shaikh B, Stacey S. Essentials of Anaesthetic Equipment. London: Churchill Livingstone Else- vier; 2008. p. 55–75. 15. Instructions for Use – PRIMUS Anesthesia Wor- kstation SW 4.n. Dräger Medical AG & Co. KG. Moislinger Allee 53–55 D-23542 Lübeck: Dräger Medical; 2007. 16. Blanshard HJ, Milne MR. Latex-free reservoir bags: exchanging one potential hazard for another. Anaesthesia. 2004;59:177–179. 17. Areti YK. Anesthesia ventilators. In: Areti YK, Ko- dali BS, ur. Principles of Anesthesia Equipment. New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers; 2016. p. 60–71. 18. Sandberg WS, Kaiser S. Novel breathing circuit architecture: new consequences of old problems. Anesthesiology. 2004;100(3):755–6. 19. Instructions for Use – FABIUS GS Anesthesia Workstation SW 3.n. Dräger Medical AG & Co KG (editorial). Moislinger Allee 53–55 D-23542 Lübeck. 3th. Ed. Lübeck: Dräger Medical; 2006. 20. Kuruma Y, Kita Y, Fujii S. Exchanging a CLIC Ab- sorber in the Middle of the Surgery. Anesthesia Pa- tient Safety Foundation (APSF). 2013:27(3):64–5. 21. Vinay B, Gopalakrishna KN, Sriganesh K. Low- -Flow Anesthesia, Low Fresh Gas Flow, and Oxygen Flush: An Interesting Interplay. AANA journal. 2015;83(3):201. 22. Eisenkraft JB. Anesthesia Delivery System. In: Longnecker D, Brown DL, Newman MF, Zapol W, ur. Anesthesiology. 2nd ed. New York: McGraw- -Hill Education; 2012; p. 616–662. 23. Venticinque SG. Andrews JJ. Inhaled Anesthetics: Delivery systems. In: Miller RD, Cohen NH, Ri- ksson LI, Fleisher LA, Wiener-Kronish JP, Young WL, ur.  Miller‘s anesthesia. 8th. ed. Philadelphia: Elsevier Saunders Health Sciences; 2015. p. 752– 820. 24. Wallon G, Bonnet A, Guérin C. Delivery of tidal volume from four anaesthesia ventilators during volume-controlled ventilation: a bench study. Br J Anaesth. 2013;110(6):1045–51. 25. Areti YK, Garcia ER. Anesthesia ventilators. In: Vacanti C, Sega S, Sikka P, Urman R, ur. Essential clinical anesthesia. Cambridge: Cambridge Uni- versity Press; 2011. p. 138–143.