«Мы разработали интубационную трубку собственной конструкции для искусственной вентиляции лёгких у мелких лабораторных животных, полностью погруженных в воду, и провели глубокую гипотермию в условиях продолжительного многочасового эксперимента»
( Клатратный анабиоз продолжается / П.В. Щербаков, В.И. Тельпухов // Химия и жизнь — XXI век. — 2016 — № 8. — С. 16-19. )
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
В НАЧАЛЕ СЛАВНОГО ПУТИ (РУКОВОДСТВО К ДЕЙСТВИЮ)
GE Healthcare (США) — это один из наиболее крупных и авторитетных производителей лабораторного оборудования, который покрывает порядка 70% запросов от медицинских, исследовательских и здравоохранительных учреждений по всему миру.
В частности, они выпускают ветеринарный аппарат ИВЛ Rodent Ventilator — насос положительного давления (согласно методу искусственной вентиляции легких по Старлингу), применяется для работы с морскими свинками, крысами, мышами и маленькими птицами.
Если же вы не являетесь счастливым обладателем этого их замечательного агрегата, но всё-таки имеете твёрдое желание во что бы то ни стало провести свои собственные опыты, связанные с изучением глубокой гипотермии мелкого лабораторного животного, например, той же крысы — идите тогда по пути, который в своё время выбрали мы сами.
Тем более, что по большому счёту — это просто раскрученная безделица, которая стоит на сегодня в нашей стране неоправданно очень больших денег — порядка 1 миллиона рублей! Да и не забывайте о том, что к данному аппарату ИВЛ обязательно надо будет ещё приобрести дорогущую оснастку этой же раскрученной фирмы. Без наличия которой вы просто ничего не сможете сделать.
В первую очередь вам понадобится у них купить — 1) дыхательный контур; 2) Y-образный тройник дыхательного контура; 3) эндотрахеальную трубку для оральной интубации, — без чего невозможно будет приступить даже к начальному этапу экспериментов.
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
НО ГОЛЬ НА ВЫДУМКИ ХИТРА (ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ)
Оптимистическое вступление :
Наше оригинальное интубационное устройство для проведения искусственного дыхания (ИВЛ) у грызунов под водой — также представляет из себя стандартную механическую сборку, но только самодельную, состоящую из: 1) эндотрахеальной трубки для оральной интубации; 2) Y-образного тройника дыхательного контура; 3) дыхательного контура.
Характерным отличием нашего устройства является то, что проведение искусственного дыхания (ИВЛ) даже на поверхности, в отличие от общепринятого протокола осуществляется обязательно — только по контуру открытого типа.
Пусть с использованием хоть и известной самой по себе данной методики ИВЛ, но на практике применяемой довольно-таки редко — это когда по одной трубке контура воздух поступает в лёгкие животного, а по другой выдыхаемая смесь ещё не доходя до аппарата ИВЛ сразу же выбрасывается в атмосферу.
Но главной особенностью нашего устройства является то, что непосредственно на Y-образном тройнике или внутри шланга выдыхаемого газа обязательно должно находиться дроссельное отверстие — для создания на выходе пневматического сопротивления (зачем это нужно, читайте в конце).
Сразу необходимо отметить, что предлагаемое нами уникальное дыхательное устройство (пока ещё даже сейчас обладающее патентной чистотой и потому не имеющее аналогов в мире) расширяет функциональные возможности в том числе и обычной эндотрахеальной трубки заводского изготовления — применяемой для оральной интубации грызунов и работающей в паре с соответствующим стандартным Y-образным тройником дыхательного контура.
Если уж паче чаяния вы имеете в своём арсенале такую заводскую трубку, а тем более с тройником в придачу и решили ими воспользоваться для своих подводных экспериментов, но уже в сочетании с нашим дроссельным устройством — то совместное применение всех этих узлов позволит значительно разнообразить процесс искусственной вентиляции лёгких ещё и дополнительными опциями.
— При таком подходе открываются следующие возможности: 1) проводить эффективную ИВЛ животного в его подводном положении; 2) автоматически удалять накапливающуюся в верхних дыхательных путях слизь на протяжении всего многочасового опыта.
В случае же отсутствия у вас готовых — промышленных эндотрахеальной трубки и Y-образного тройника дыхательного контура, — можно изготовить самодельную эндотрахеальную трубку для оральной интубации грызунов и Y-образный тройник дыхательного контура уже нашей конструкции.
Но даже и тогда — все вышеперечисленные дополнительные возможности всё равно сохраняются.
Итак. В предлагаемой эксклюзивной модели подводного устройства — по-любому, что с использованием заводских эндотрахеальной трубки и Y-образного тройника дыхательного контура, что с самодельными ими, — на протяжении всего многочасового опыта предусмотрена возможность постоянной аспирации накапливающейся в верхних дыхательных путях слизи. Которая образуется в результате раздражения и механического растяжения этой самой трубкой стенок гортани и трахеи животного.
Эвакуация слизи будет производиться через боковой отвод и далее по шлангу наружу — без необходимости прекращения вами искусственной вентиляции лёгких, как это обычно и происходит во всех длительных «сухих» экспериментах.
К тому же данная конструкция интубационного агрегата полностью исключает обтурирование просвета дыхательных путей в процессе всего эксперимента, что было подтверждено собственными многочисленными многочасовыми экспериментами.
1. Наш аппарат ИВЛ для крысы :
С этим девайсом нам очень даже повезло. В своих экспериментах по проведению искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ) лабораторных крыс, погруженных под воду в разных наших конструкциях рабочих камер по-разному — всё же на достаточную глубину (вплоть до 20 см), — был задействован старенький аппарат ЭПМ-2 (СССР). Оставшийся ещё с прежних легендарных времён существования персонального научного подразделения академика Кованова В.В., в которое мы имели честь входить когда-то.
Данный агрегат значительно отличается абсолютно от всех современных аппаратов ИВЛ для грызунов, причём, как это не парадоксально, в лучшую сторону — именно своей простой и надежнейшей конструкцией.
Так как выполнен он безо всяких там «архитектурных излишеств» — в виде процессоров и другой навороченной электроники. Имеющей свойство выходить из строя в самый неподходящий для экспериментатора момент (законы Мерфи). В этом же механическом монстре всё очень просто — «просто, как всё гениальное»!
2. Наш дыхательный контур для крысы :
В своих экспериментах при проведении искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ) крыс под водой мы настраивали работу дыхательного контура по открытому типу, известному, но не так широко применяемому в медицинской практике методу.
— Через одну трубку контура воздух поступал в лёгкие животного, а через другую выдыхаемая смесь отводилась (выдавливалась) в атмосферу, не доходя до самого аппарата.
При этом трубка выдыхаемого газа обязательно была заужена (в чём и состоит суть данного нашего изобретения, но об этом чуть ниже).
3. Наш тройник дыхательного контура для крысы :
Широко известный среди медиков стандартный тройник для инфузионной системы (3-х ходовой кран) — это и есть, по сути, уже готовый Y-образный тройник дыхательного контура, — который мы использовали в лаборатории В.В. Кованова для проведения искусственного дыхания крысы, находящейся в подводном положении.
Для полной доводки устройства подводного дыхания крысы необходимо установить — спереди 3-х ходового крана саму эндотрахеальную трубку для оральной интубации. А на боковом отведении этого же тройника — через которое будет отводится газовая смесь из лёгких в атмосферу, — сделать капиллярное сужение для создания пневматического сопротивления.
Данное дроссельное отверстие может находиться, без разницы — или непосредственно на самом боковом отводе крана, или же быть на конце шланга выдыхаемого газа, который при этом обязательно должен располагаться над поверхностью водяного зеркала.
4. Наша эндотрахеальная трубка для оральной интубации крысы :
Для осуществления искусственной вентиляции лёгких под водой, животное интубировали по методике Щербакова П.В. / Тельпухова В.И. (смотрите в конце Щербаков и др. 1988, 1989), что в дальнейшем полностью предотвращало попадание воды в лёгкие.
Диаметр эндотрахеальной трубки для оральной интубации крысы выбирается соизмеримым с размером трахеи данного животного (наружный диаметр трубки может быть 2,5–3 мм при её длине 3–5 см).
Вообще-то сам диаметр трахеи у лабораторного животного зависит как от видовой принадлежности, так и от его массы, но в тоже время известно, что выбор диаметра эндотрахеальной трубки равным просвету трахеи приводит к раздражению из-за растяжения стенок гортани и трахеи. А значит к повышенной саливации и гиперсекреции желёз слизистой оболочки верхних дыхательных путей.
Именно этот факт склоняет многих экспериментаторов к выбору меньших по сравнению с трахеей линейных размеров для дыхательных трубок.
Наша самодельная эндотрахеальная трубка для крысы — это укороченный пластиковый катетер (или даже металлическая медицинская игла) соответствующего диаметра с затупленным кончиком.
Но всё же, несмотря на то, что диаметр эндотрахеальной трубки желательно подбирать как можно более соответствующим поперечному размеру трахеи конкретной крысы, даже в случае применения трубки меньшего диаметра — утопления животного при ИВЛ под водой всё равно не происходит.
Дело в том, что при проведении ИВЛ непосредственно под водой, благодаря дроссельному отверстию, создающему пневматическое сопротивление, давление на выходе из эндотрахеальной трубки в саму трахею превалирует над внешним давлением, создаваемым 10–20 сантиметровым столбом воды над крысой, погружённой на дно экспериментальной гипотермической камеры.
Потому-то омывающий животное рабочий хладагент (вода) в коаксиальный промежуток между заинтубированной эндотрахеальной трубкой и трахеей животного из-за разницы давлений вообще не проникает.