مرطوب سازي

ازنظرهوشبرهامرطوب سازي دربيماراني حائزاهميت است كه نمي توانندازمكانيسم عادي مرطوب سازي بيني ودهان خودبه هنگام جراحي ناي يالوله گذاري درون نايي استفاده كنند. مرطوب سازي نه تنهاازخشك شدن مخاط درون نايي جلوگيري ميكند واتلاف گرماراكاهش ميدهدبلكه ميتوانداحتمال سرفه وحبس شدن نفس را در اثناي القاي تنفس به حداقل رساند. رطوبت دراطاق عمل نيزعامل مهمي است زيرارطوبت زيادنامطبوع است ورطوبت كم سبب تجمع بارهاي ساكن شده ودرصورتي كه عوالم اشتغال پذيردركارباشند انفجارآفرين مي شود.........

رطوبت راميتوان به دوروش اندازه گرفت كه اولين اين دو رطوبت مطلق است.

رطوبت مطلق عبارت است ازجرم بخارآبي كه درحجم مفروضي ازهواموجوداست.

مقاديررطوبت مطلق رامعمولاً برحسب ميلي گرم برليترياگرم برمترمكعب بيان ميكنندو اين دواندازه گيري ازلحاظ عددي باهم برابرند.ماكزيمم مقداربخارآبي كه درحجم مفروضي ازهواميتوان وجودداشته باشدبه دمابستگي دارد. شكل 1 نشان ميدهدكه اگردماافزايش يابدمقدارآبي كه ميتوان دربخارموجودباشدنيز  افزايش مي يابد.  در نتيجه هوايي كه كاملاً اشباع شده باشد در دماي 20c⁰  تقريباً محتوي 17 گرم  بر متر مكعب آب است، حال آنكه هوايي كه اشباع باشد در دماي 37c⁰  ميتوان 44 گرم بر مترمكعب آب داشته باشد.دومين روش اندازه گيري رطوبت (رطوبت نسبي) روش نسبي است.

رطوبت نسبي عبارت است ازنسبت جرم بخارآب موجوددرحجم مفروضي ازهوابه جرم بخارآبي كه درهمان دمااين حجم ازهوارااشباع ميكند.

رطوبت نسبي رامعمولاً به صورت درصدبيان ميكننـــــــــد.

نمودارشكل 1 نشان ميدهدكه يك مترمكعب هوا دردماي 20c⁰ كه صددرصداشباع شده است ،درحدود17g آب دارد.اگراين هواراتادماي 37c⁰ گرم كنيم،جرم بخارآب يا رطوبت مطلق تغييري نكرده بلكه رطوبت نسبي %39 مي شود،چون دردماي 37c⁰  يك مترمكعب هواوقتي كه كاملاً اشباع باشددرحدودg44 بخارآب داردونسبت 17 به 44 مقدار39% راحاصل ميدهد. بارديگرتعريف رطوبت نسبي رادرنظرمي گيريم.

مي بينيم كه رطوبت نسبي راميتوان بصورت خارج قسمت فشارهاي بخارنيزبيان كرد.

اندازه گيري رطوبت

اغلب دستگاههايي كه براي اندازه گيري رطوبت بكارمي روندرطوبت نسبي رااندازه  مي گيرند.شكل 2 رطوبت سنج مويي رانشان ميدهدكه ميتوان آن راروي ديواراطاق عمل نصب كردومستقيماً رطوبت نسبي راازروي آن خواند.دراين وسيله باافزايش رطوبت مودرازترشده وطول آن عقربه راروي مقياسي بحركت درمي آورد.

مزيت اين رطوبت سنج درسادگي آن است وبراي اندازه گيري مقاديري ازرطوبت  نسبي كه بين 30 تا90% باشنددقيقترين وسيله است.درنوع ديگري ازاين رطوبت كه بر اساس اصل مشابهي عمل ميكندبه جاي موازغشاء خاصي استفاده مي شود. وسيله ديگري كه براي اندازه گيري رطوبت نسبي به كارميرودرطوبت سنج حبابي تر وخشك است بطوري كه شكل نشان ميدهد،اين وسيله ازدودماسنج تشكيل شده است.

دماي جيوة داخل حباب سمت راست بادماي محيط اطرافش درحال تعادل است ودماي واقعي محيط رانشان ميدهد.ليكن دماسنج سمت چپ دماي كمتري رانشان ميدهدزيرا آب فتيله اي كه اين حباب رااحاطه كرده است بخارمي شودودرنتيجة آن گرماي تبخير نهان بهدرمي رودواثرسرمايشي به وجودمي آورد.اختلاف دماي بين اين دودماسنج  باآهنگ تبخيرآب،كه خودبه رطوبت محيط بستگي دارد،متناسب است.بااستفاده ازچندجدول ميتوان ازروي اين اختلاف دما،رطوبت نسبي رابدست آورد. توجه كنيدكه بايددرنزديكي حباب ترهوابتواندجريان داشته باشدتاافزايش محلي رطوبت جلوگيري شود،ووسايل دقيقتري ازاين نوع جريان هواي كنترل شده اي رادراطراف  دماسنجهابرقرارمي كنند. ابزاردقيقتري براي اندازه گيري رطوبت داريم كه رطوبت سنج رگنولت است اين رطوبت سنج اولوله نقره اي محتوي اثرتشكيل شده است.طرزكاراين رطوبت سنج چنين است كه هوايي كه ازدرون اثرجريان ميدهنداترراسردمي كندوسبب ميشود كه درسطح خارجي براق لوله قطرات ريزآب تجمع كنند.دمايي راكه درآن دورلوله رامه مي گيردياقطرات ريزآب نمايان مي شوندميتوان يادداشت كردكه به نقطه شبنم  معروف است ودمايي رامشخص ميكندكه درآن هواي محيط كاملاً‌ اشباع شده است.فشاربخاراشباع

دردماي محيط

بادانستن نقطه شبنم وفشارهاي بخاراشباع،كه ميتوان ازروي جداول آنهارابدست آورد رطوبتهاي مطلق ونسبي راميتوان دردماي موردنظرتعيين كرد. رطوبت مطلق راميتوان بابكاربردن مبدل نيزبدست آورد.اين مبدلهاازدونوع كلي اند. دريك نوع آن مقاومت الكتريكي ماده اي كه بخارآب اتمسفراطرافش راجذب كرده  است تغييرميكند،ودرنوع ديگرظرفيت ماده طيف سنج جرمي نيزدرمطالعات مربوط به رطوبت بكاررفته است ورطوبت راميتوان باروش جذب نوراندازه گرفت. دراين روش كاهش نورماوراء بنفش عبوري براثرمقداربخارآب موجود،بامقداررطوبت متناسب است.

جنبه هاي كلينكي رطوبت

وقتي كه بيمار از بيني خود نفس ميكشد ،هواي دميده قبل ازآن كه وارد ناي شود با بخار آب ،گرم و اشباع ميشود. در صورتيكه با لوله درون نايي يا تراكتومي بيني كنارگذاشته شودآنگاه هواي خشك وارد ناي ميشود. بنابراين مخاط درون ناي خشك و سفت شده و پلاگهاي مخاطي تشكيل ميشودكه مسيرتنفسي را مسدود ميكنند. از اين رو بيرون راندن اين مخاط براي بيمار يا هوشبر مشكلتر ميشود. سيليا نيز بر اثر گازهاي خشك درست عمل نكرده وآسيب مي بينندو خوداين امر نيز اثر سرمايشي دارد، زيرا وقتي مخاط روي سيليا بخار ميشود تا گازهاي خشك دميده را مرطوب سازدگرماي نهانش را از دست ميدهد. بااين كارفعاليت سيلياتقريباً متوقف ميشود،اگرسيليابمدت زيادي درمعرض گازهاي  خشك باشندناپديدشده وبشرة غشامخاطي ناي گراتين دارميشود. اينگونه آثاردربيماراني مشاهده ميشودكه تحت مراقبتهاي شديدبلندمدت هستند،ولي مرطوب سازي مرتب گازهايي كه درهوشبري دميده مي شوندنيزتجويزشده است. معمولاً هوايي كه وارد ناي فوقاني ميشود تا حد34g/m³ با بخارآب اشباع است، يعنـــــي اين هوا در دماي 34c⁰ كاملاً اشباع است. وقتي كه بخواهيم هواي دم بيماراني راكه مثلاً باتراكتومي مسيرتنفسي فوقانيشيان كنار گذاشته شده است،مرطوب كنيم ،مقدارفوق ميتوانداستانداردمناسبي بجاي رطوبت بـاشد. براي افزايش مصنوعي رطوبت گازهاي دم،ازدوروش استفاده ميشود،درروش اول  محيط ودرروش دوم فقط گازهاي دم رامرطوب ميكنند. درچادرهاي اكسيژن وانكيوباتورهاي اطفال محيط رامرطوب مي سازند. ليكن در هوشبري بااستفاده ازدستگاههاي مرطوب كننده فقط گازهاي دم رامرطوب ميكنند.

مرطوب كننده ها

ساده ترين راه مرطوب كردن گازهاي دم،اين است كه قطرات آب رامستقيماً درنــــاي بچكانيم،ولي اين روش اصلاً پسنديده نيست وبراي كاربردهاي مستمرنميتوان آن را توصيه كرد.اين خطروجودداردكه اگرقطرات سريع چكانده شوند،آب ياساليني كه درناي پخش مي شوندبه عارضه اي شبيه به سندروم اسيداسپيراسيون مي انجامد. تبادل گرماورطوبت روش ساده ديگري است كه روش مؤثرتري براي مرطوب سازي است شكل 3 نمايش ابتدايي تري ازروش تبادل گرماورطوبت است كه اساس كارآن  رانشان ميدهد.

اين وسيله يك ورودي و يك خروجي داردكه بين آنها توري فلزي يا توري ديگري ساندويچ مي شودو ميتوان اين دو را بهم پيچيد. وقتي كه گاز مرطوب وگرم بازدم از توري عبــــور كند قطرات ريزآب تشكيل ميشود حال آنكه توري بطور همزمان بـر اثــرگرمـــاي نــهان قطرات آبي كه رويش نشسته است وگازهاي بازدم گرم مي شـــود. در اثناي فرآيند دم عمل عكس رخ ميدهدو قطرات ريزآب بخار شده گاز دم ر امـرطوب مي سازدو چـــــون توري گرم تر از هواي اطاق است گاز د نيزگرم مي شـــــود. ازآنجاكه اين روش بقاء رطوبت دربيني به وقوع مي پيوندد،اين مرطوب كننده رابينــي مصنوعي مي نامند.اين مرطوب كننده رامرطوب كننده كندسورنيزناميده انـــــد.

كارآيي اين مرطوب كننده به دماي محيط بستگي داردودرآب وهواي گرم،تغييـــــرات دماي توري زيادنيست وقطرات ريزآب اندكه روي توري تشكيل مي شونـــــد. ليكن درشرايط مناسب چنين شكل ساده اي ازتبادل گرماورطوبت مي تواندرطوبت گـاز دم رابه 20g/m³ برسانـــــــد. دراشكال جديدتري تبادل گرماورطوبت ،توري باقطعه كاغذ،اسفنج ،ياماده فيبري آغشته به رطوبت گيري مانندكلروركلسيم ،كلرورليتيوم ياژل سيليكاجايگزين شده اســـت. بدين طريق كارآيي بهتري حاصل مي شودورطوبت هواي دم تا25g/m³ ميـــرســـد.

اگرحجم دقيقه اي تنفسي بالاباشدازكارآيي روش تبادل گرماورطوبت كاسته شــــده و مشكل عمده روشهاي تبادل گرماورطوبت اين مي شودكه خلط روي تـوري تجمــــــع ميكند،بالاخص اگربيمارسرفه كرده ومقاومت دربرابرتنفس بيشترشودوخطـرعفونــــت ارگانيسمهايي چون پزودوموناس پيش آيد.ازاين روسازندگان مرطوب سازهاتغييــــــر مكررآن راتوصيه ميكننــــــد. درروش ديگرمرطوب سازي ازحمـام آب استفاده ميشودكه ساده ترين شكل آن متشكل ازگازهاي گرمي كه ازداخل آبي بادمـاي اطاق حباب مي شوند،ولي اين روش دونارسايي عمده دارد.اول اين كه چنين سيستمي كارآبي نداردچون حبابهابــزرك انـــــد. ليكن باگذراندن گازازدرون شيشه مشبك اندازه حبابهاكاهش يافته وكـارآيــي افــزايش مي يابد.مشكل دوم اين است كه براثرگرماي نهان تبخير،آب گرماي خـودراازدســـــت مي دهدورطوبت تقليل مي يابد.اين مشكل راميتوان باافزودن گرم كن الكتريكي ازبيـــن بردوياباتنظيم دماي آب حمام ميتوان مقداربخارآبي راكه به بخارگازافزوده مي شـــود بــدلخواه تغييــــــــرداد.

دمايي كه مرطوبت كننده درآن كارميكندبه رطوبتي كه براي بيمارلازم است وافت دمـا درطول لوله بندي بستگي دارد.اين دمابين 40 تا C⁰ 45 است ، ولي براي جــلوگيــري از رشدباكتريهادرداخل مرطوب كننده گاهي ازدماهايي تا C⁰ 60 نيزاستفاده ميشــود. اگردمابالاتررودخطرسوختگي براي بيمارپيش مي آيد.اين خطربراي بيمارانـي كـــه بــه  دستگاه تهويه وصل شده اندبيشتراست،بالاخص اگرخطايي دردستگاه تهويـه رخ دهدودر نتيجه آن جريان ازدرون مرطوب كننده ناگهان افزايش يابـــــــــد. هرگاه بيمارپيوسته هواي كاملاً اشباعي رابدمدكه دماي آن بادماي بــدن يــكي يــاازآن  بيشتراست،ازهدررفتن گرمايي كه معمولاً درمسيرتنفسي صرف گرم كردن ومرطـــوب ساختن هواي دميده ميشودجلوگيري ميگــــردد. درواقع ممكن است حتي گرمابه بيمارافزوده شودواگرروشهاي فيزيولوژيـكي اتلاف گرما كفايت نكندبيماربه هايپرترمي دچارميشـــــــود. براي جلوگيري ازخطرات گرم شدن بيش ازحدمرطوب كننده معمولاً درآن تـرموستات نصب ميكننـــــــد. اگردماي آب ازحدمعيني بالارودترموستات جريان الكتريسته اي راكه به گرمكن ميــرود قطع ميكند.درمرطوب كننده هاي مدرن معمولاً ترموستات ديگري نيزبعنوان رزرونصب شده است كه اگر ترموستات اول عمل نكرد اين ترموستات انجا م وظيفه ميكنــد . اين مرطوب كننده ها دماسنجي نيز دارد كه دماي مرطوب كننده را نمايش ميدهــد.

آبي را كه بخار شده است ممكن است در انحناي لوله اي كـه گــاز هـــا را بــه بيـمــار  ميرساند.بصورت فطراتي تجمع كندوراه رسيدن گازبه بيماررامسدودســـــازد. چنين حوضچه آب دا‌غ ممكن است به داخل ناي بيمارراه يابدوازاين روبايدچنـان كــــرد كه اين آب بداخل مرطوب كننده ياجائي براي حبس كردن آب بركــــردد.

شكل 5 اصل حمام آب گرم رانشان ميدهدكه روي آن اصلاحاتي انجام داده انــــــــــد. اين مرطوب كننده آبشاري نام دارد.كه درآن حبابهاي گازازصفحه مشبـــكي كـه درتــه لوله پهني واقع است گذرانده ميشودودرنتيجه كف آب وگازازلوله بالامي آيــــــد. ازآنجاكه سطح وسيعي ازگازباآب تماس پيداميكندميتوان يقين داشـت كــه گــازكامــلاً مرطوب ميشــــــــود.

ترميستوري كه درمحل اتصال مرطوب كننده به بيمارنصب شـده اسـت دمـاي گـازهاي ارسالي رانشان ميدهدوالمان  گرم كن داخل حمال آب راكنترل مي كندتادماي گـازهـاي ارسالي بهينه باشدوخطرسوختگي بيمارازبين بـــــــــرود. درمقايسه باروشي كه درآن فقط دماي حمام آب كنترل ميشود،اين روش كنترل دقيقتر وايمن تراســـــــت. چون گازهاكاملاً‌ اشباع ميشوند،دمادرناحيه بيماررطوبت مطلق درايـن محـل رانيزنشـان ميدهــــــــد. روش ديگرافزودن بخارآب مرطوب كننده المان گرم اسـت. قطـره قطـره روي المـان  الكتريكي كه دمايش 100 C⁰ است ريخته وبخارميشــــــــود، اين دماي زيادبخارآب رااستريل ميكند. شكل مذكورحوضچه آبي رانيزنشان ميدهدكــه  آب اضافي راجمع آوري ميكنـــــــــــد. درنوع ديگري ازاين وسيله قطرات ريــزآب روي المـــاني بـادمـاي 250C⁰ ميريـــزد. ليكن مرطوبت كننده هايي باچنين المانهاي داغ براي استفاده بـابخـارهـاواروهـاي فـرار هوشبري مناسب نيستتدچون گرماسبب تغييرات شيميائي ميشــــــــود. مقداربخارآبي كه بااين مرطوب كننده هابه بيمارارسال ميشـــودبـايـدبستـه بـه حجــم  دقيقه اي تنفسي بيمارومقداررطوبت لازم كنترل شودودرمحل اتـصال لـولـه مـرطــوب  كننده به بيماربايدترميستوري نصب باشدتااين امرراكنترل كندوازخطراحتمالي سوختـگي جلوگيري كنــــــــــــد.

مهپاشها

مهپاش شكل ديگري ازمرطوكننده است ودونـوع داردكـه يـكي گــازي وديـگري ماوراء  صوتي اســـــــــــت . مهپاش گازي براساس اثـربـرنـولـي وفـرآينــدورودي جهـــت كــارميـــــكنـــــــد. جريان سريعي ازگازسبب افت فشاردر انتها ي لوله ميشود كه آب را از لـولـه بـالا آورده وبـيــــــــرون بــــرانـــــــد.  آب بيرون رانده شده بر اثر جريان سريع گاز به صورت قطرات ريزي با ابعاد گوناگـون در مي آيـــــــــــــــد. از آنجا كه مقداري از آب قطرات بخار مي شود و گرماي نهان جذب مي كنـــــــد . دماي مرطوب كننده پايين مي آيد و در نتيجه اگر گرم كن در اين مــرطــوب كننــده تعبيه شود كار آيي آن افزايش مي يابد مسئله ديگري كه در اين نوع مهپاش وجود دارد اين است كه فشار پشتي ورودي را تغيير داده واز اين رو بر كار آيـي مهپــــاش تـاثيــر  مي گــــــــــذارد. در مهپاش هاي نوع ماوراء صوتـي سطــح مــرتعشـــي قطــرات آب را ميســـــــازد. آب را ميتوان روي سطح مرتعش چـكـانــد يـا سطح مرتعش را ميتوان در داخل حوضچه آب قرار داد . فركانس ارتعاش معمولاً چند مگا هرتز است كه ميتوانــد قطــرات ريـزي توليد كنــــــــــد.

اندازه قطرات

اندازه قطراتي كـه در مهپاش توليــد مـي شونـد مهم است. معلوم شده است كه اگر از  پيش روي قطرا تي كه قطرشان بيش از 20 ميكرو متر است جـلوگيــري نشـود مشـكـل  مي آفريند چون حوضچه هاي آبي در لوله بندي يا مسير تنفسي فوقاني تشكيل ميدهند. قطراتي كه قطرشان  5 ميكرومتر است در ناحيه ناي مي ريـزنـد و قطـراتـي بـا قـطر 1 ميكرومتر پيشروي كرده وبه آلوئولها مي رسدودر آنجا تجمع مي كننـــــد. قطراتي كه قطرشان كمتر از 1ميكرومتر است فوق العاده پايدار بوده وميتوانـد دمـيـده و سپس باز دميده شونـــــــــــــــد.

قطرات يك ميكروني ايده آل اندو مهپاش ها ي ماوراي صوتي در توليــد ايــن قطـرات  كارآيي لازم را دارند ولي قطراتي كه قطر آنها اندكي بيشتر است در آزاد كــردن خلط درون ناي مفيداســــــــــت . با افزوده شدن قطرات آب به گاز دم رطوبتي ايجاد مي شود كه خيلي بيش از رطوبـت  نسبي 100% است و از اين نظر بالاخص در كودكان، بيمار آب زيادي دريافت ميكنـــــد. علاوه بر خطر مسموميت آبي در صورتي كه رطوبت خيلي زياد شود خطر هيپـــوكسي نيــــز وجــــود دارد. ايـــن عـارضـه چنيــن رخ مــي دهــد كــه بــر اثـــر عمـــل نـكردن آلوئولها نسبت ونتيلاسيون – پرفيوژن تغييركرده و خون تغيير جهت مي دهـــــــــد.  هايپوكسي براثرافزايش مقامت دربرابرتنفس نيزممكن است رخ دهــد.چنين واقعه اي از باريك شدن مجاري هوابراثرلايه نازك آب باتشكيل موج دراين لايه ناشي ميشــــود. قطرات دميده چگالي گازهارانيزافزايش داده ومقاومت دربرابرجريان ناآرام رابالا ميبرد نكته ديگري كه بايدبه آن توجه كرداين است كه چون قطرات كـوچك پـايـداربـوده وتـا فواصل طولاني ميتوانندحمل گردند، ممكن است چشمه اي بـراي انتشـارعفـونـت باشند بالاخص اگرمرطوب كننده عفوني باشد.محلولهايي كه درمرطوب كننده بكارميرونـــــد بايدضدعفوني شده باشند.ومرطوب كننده رابايدبه دورازآلودگي نگهداشـــــت.

كارآيي نسبي مرطوب كننده ها

شكل 6 نموداركارآيي تقريبي مـرطــوب كننــده هاي مختلـف رانشـــان ميــــدهــد. دراين نموداررطوبت مطلق رانشان داده ايــم تـااحتيــاجـي به مشخص كردن دما نباشد. خطوط قائم نقطه چين كه يكي در34g/m³ وديگـــري در44g/m³  رسـم شــده انـدبـه ترتيب مقداررطوبت نرمال درناي فوقاني واشباع كامل دردماي C⁰37 رانشان ميدهند. مرطوب كننده سردكارا نيست . مرطوب كننده تبـادل بخـاروگرماكاراتراست وبايددائماً عوض شــــــــــود. مرطوب كننده حمام آب گرم ومهپاشهاي نوع برنولي گرم شده رطوبت رابـه رطوبـت ناحيه فوقاني ناي مي رساننــــــــــد. مهپاش ماوراء صوتي كاراترين روش افزودن آب به گازهاي دم است،ولـي قيـــمت آن گـــــــــران اســـــــــــــــت.كارآيي اين مهپاش ايجاب ميكندكـه دقـت خاصـي بعمل آيدكه رطوبت بيش ازحدنشود. سرانجام ازهرمرطوب كننده اي كه استفاده كنيدبايدهميشـه مسئـله انتشـارعفونــت را به خاطربسپــــــاريــــــد