Основные задачи искусственного дыхания – обеспечение адекватного газообмена в легких и освобождение больного от непосильной работы аппарата внешнего дыхания. Если здоровый человек расходует на работу дыхательной мускулатуры 1-3 % потребляемого кислорода, то при ряде патологических состояний на эту работу уходит от 36 до 50 % поступающего в организм кислорода. ИВЛ, снимая нагрузку с дыхательной мускулатуры, способствует улучшению оксигенации других жизненно важных органов.

Основным, и пожалуй, единственным методом ИВЛ в настоящее время, является метод вдувания газа в дыхательные пути. При этом либо в последние вводится определенный объем газовой смеси, либо она вдувается в легкие в течение определенного времени с заданной скоростью, либо подается до тех пор, пока давление в системе больной – респиратор не повысится до определенного уровня. В любом случае ИВЛ заменяет (протезирует) естественный акт внешнего дыхания путем создания положительного давления в начале дыхательных путей.

При проведении анестезиологического пособия ИВЛ должна обеспечивать нормальный газообмен в лёгких в условиях искусственно выключенного самостоятельного дыхания больного во время оперативных вмешательств. Кроме того, ИВЛ должна ещё решать и другие задачи, например, обеспечивать комфортные условия для работы хирурга, не оказывать выраженного повреждающего действия на дыхательную систему и гемодинамику; улучшать нарушенные вентиляционно-перфузионные отношения в лёгких; предупреждать инфицирование дыхательных путей.

Однако, наряду с несомненным благоприятным влиянием на жизнедеятельность организма ИВЛ при некоторых критических состояниях, может оказать и побочное отрицательное действие. Начиная, с конца 40-х годов изучению этих вредных эффектов, посвящаются многочисленные исследования. Все же многие вопросы остаются спорными и не до конца решенными.

Лучше всего изучены гемодинамические эффекты ИВЛ. Известно, что внутригрудная гемодинамика во многом зависит от дыхательного цикла. При спонтанном дыхании во время вдоха давление в плевральных полостях снижается до –10 см.вод.ст. При этом происходит «присасывание» крови к правому предсердию из полых вен, а также снижается давление в легочных капиллярах, что облегчает приток крови в систему малого круга кровообращения. В норме кровоток в легком во время выдоха составляет 6 %, а во время вдоха 9 % от объема циркулирующей крови. В результате во время вдоха увеличивается систолический выброс (ударный объем) сердца (УОС).

При ИВЛ во время вдувания газовой смеси в трахею внутрилегочное давление повышается до 15-20 см водн.ст. (иногда выше), а внутриплевральное до 5-10 см водн.ст. Это приводит к уменьшению притока крови к правому предсердию. Раздуваемые изнутри альвеолы передавливают легочные капилляры, повышается давление в артериях малого круга кровообращения и ухудшается приток крови к легким из правого желудочка. Вследствие этого во время искусственного вдоха снижается УОС.

Многими авторами показано, что отрицательное влияние ИВЛ на внутригрудную гемодинамику зависит от объема циркулирующей крови. При гиповолемии оно проявляется намного сильнее. Большое значение имеет также максимальное и среднее давление в трахее, создающееся при искусственном дыхании. При максимальном давлении 50 см водн.ст. и среднем давлении 6,5 см водн.ст. блокируется легочное кровообращение и резко повышается проницаемость капиллярной стенки.

Общепринятым является мнение, что уменьшение вредного влияния ИВЛ на гемодинамику может быть достигнуто путем снижения среднего давления, для чего предложен ряд методов. В первую очередь, это укорочение фазы вдоха. Рекомендуется проводить ИВЛ при соотношении вдох:выдох-1:1,5. Другим методом является активный выдох. Считается, что включение субатмосферного давления увеличивает венозный возврат к сердцу на 33 % (а при сниженном объеме циркулирующей крови – на 100 %), уменьшает отек мозга при его травмах и заболеваниях. По мнению ряда авторов, активный выдох особенно необходим у больных с гиповолемией с сердечной недостаточностью, у детей при хронических заболеваниях легких, сопровождающихся снижением бронхиальной проходимости. В противовес этим представлениям многие исследователи показали, что отрицательное давление во время выдоха не улучшает гемодинамику и отрицательно сказывается на газообмене в легких и их механических свойствах.

C целью снижения среднего давления C.T. Gray (1960) предложил проводить ИВЛ малыми дыхательными объемами, но с большей частотой (40-60 циклов в минуту). Этот метод нашел сторонников, но в настоящее время применяется крайне редко.

Широко распространенное в литературе мнение относительно существенного вредного воздействия повышенного трахеального давления при ИВЛ на гемодинамику, представляется обоснованным, главным образом, для анестезиологической практики, где у большинства больных нет выраженных острых изменений в легких. При интенсивной терапии тяжелобольных со значительными изменениями механических свойств легких эти опасения во многом преувеличены .