background image

1

 

 

Fifth stage 

Medicine 

Lec-9

 

د . منوع

 

1/1/2014

 

 

Oxygen Therapy and Airway Management, Ventilator therapy 

 

•  Oxygen was discovered independently by the Swedish apothecary Karl W.Scheele, in 

1772, and by the English amateur chemist Joseph Priestly,in August 1774. 

•  Priestley first liberated oxygen by intensely heating 'mercurius calcinatus' (mercuric 

oxide) placed over liquid mercury in a closed vessel. He called this new gas 
"dephlogisticated air, "oxygenated."   

Basic Concepts of Oxygen 

Oxygen Cascade: 

Oxygen Cascade: 

Inspired = 150 mmHg at Sea Level  

 

 

 

↓ Alveolar PO

2

= 103 

 

 

 

 ↓ Arterial=100 

 

 

 

 

↓ Capillary= 51 

 

 

 

 

 ↓ Mitochondrial= 1-10 ↓ Mitochondrial= 1-10 

(FiO

expressed as 0.21-1.0 or 21- 100%)  

Oxygen content of blood 

The theoretical maximum oxygen carrying capacity is 1.39 ml O2/g Hb, but direct 
measurement gives a capacity of 1.34 ml O2/g Hb.1.34 is also known as Hüfner’s constant. 

The oxygen content of blood is the volume of oxygen carried in each 100 ml blood. 
It is calculated by: (O2 carried by Hb) + (O2 in solution) = (1.34 x Hb x SpO2 x 0.01) + (0.023 
x PaO2) 


background image

2

 

 

Oxygen dissociation curve (ODC) 

 

Indications for Oxygen Therapy 

Tachypnea 

Cyanosis 

Restlessness 

Disorientation 

Cardiac arrhythmias 

Slow bounding pulse 

Tachycardia 

Hypertension 

 

Dyspnea 

Coma 

Labored breathing (use of accessory muscles, nasal flaring) 

Lethargy 

Tremors/seizure activity 

 

Oxygen Therapy 

“Generally speaking”, a patient who is breathing less than 12 and more than 24 /minute 
needs oxygen of some kind 

       


background image

3

 

 

   A.     THREE CLINICAL GOALS OF O2 THERAPY 

                   OXYGEN THERAPY 

                 1.     TREAT HYPOXEMIA 

              2.     DECREASE WORK OF BREATHING (WOB) 

                 3.     DECREASE MYOCARDIAL WORK 

B.      FACTORS THAT DETERMINE WHICH SYSTEM TO USE 

                 1.     PATIENT COMFORT 

                 2.     THE LEVEL OF FIO2 THAT IS NEEDED 

                 3.     THE REQUIREMENT THAT THE FIO2 BE CONTROLLED  

                         BE CONTROLLED WITHIN A CERTAIN RANGE. 

                 4.     THE LEVEL OF HUMIDIFICATION AND OR NEBULIZATION 

 

Oxygen therapy To ensure  safe  and effective   treatment 

Oxygen is required for the functioning and survival of all body tissues and deprivation for 
more than a few minutes is fatal. 

In immediately life threatening situations oxygen should be administered.  

Hypoxaemia. Acute hypotension.  

Breathing inadequacy. Trauma. Acute illness. CO poisoning. Severe anaemia. During the 
peri-operative period.  

Oxygen is a prescription drug.  

Prescriptions should include – Flow rate.  

Delivery system. 

Duration.  

Instructions for monitoring.  

Monitoring resps oxygen sats not definitive tool need to be looking at other things 
acccessory muscles etc 

 

 

 


background image

4

 

 

Oxygen therapy 

Oxygen therapy Humidification Is recommended if more than 4 litres/min is delivered.  

Helps prevent drying of mucous membranes. 

 Helps prevent the formation of tenacious sputum. 

Oxygen concentrations will be affected with all delivery systems if not fitted correctly or 
tubing becomes kinked and ports obstructed.  

Methods of Oxygen Delivery 

Most common methods of oxygen delivery include 

  Nasal Cannula 

  Venturi Mask 

  100% Non-Rebreather Mask 

  Mechanical Ventilation 

  Hyperbaric Oxygen Therapy 

(HBOT) 

Oxygen Delivery Methods 

Nasal Cannula 

Comfortable, convenient, mouth breathing will not effect % of O2 delivered 

Liters/min = % 

  2 l/m = 24-28% 

  3 l/m = 28-30% 

  4 l/m = 32-36% 

  5 l/m = 36-40% 

  6 l/m = 40-44% 

Cannot administer > 6 liters/minute (44%) 

 


background image

5

 

 

Nasal Cannula 

Provides limited oxygen concentration 

Used when patients cannot tolerate mask 

Prongs and other uses 

Concentration of 24 to 44% 

Flow rate set between 1 to 6 liters 

For every liter per minute of flow delivered, the oxygen concentration the patient inhales 
increases by 4% 

Simple facemask Easy to use. 

 Allows administration of variable concentration dependant on flow of fresh gas up to 40%.  

Nasal cannulae Easy to use. Well tolerated. Comfortable for long periods. Patient can eat 
and talk easily.  

Possible to deliver oxygen concentrations of 24-40% at flow rates of 1-6 litres/min.  

  Flow rates in excess of 4 litres/min might cause discomfort and drying of mucous 

membranes and are best avoided.  

  Flow Rate: 10 L/Min 

  O2 Conc.: 40 – 60 % 

  Use: moderate FiO2, mouth breathers  

 

Venturi Mask 

FiO2 Delivery 

Blue 24% Yellow 28% 

White 31% Green 35% 

Pink 40% 

Provides precise concentrations of oxygen 

Entrainment valve to adjust oxygen delivery 

Mostly used in the hospital setting for COPD patients 

Concerns 

Tight seal is a must Interferes with eating/drinking Condensation collection 


background image

6

 

 

 

Partial rebreathing mask 

•  6-10L /min 

•  FiO

0.35-0.60 

•  Has no valves 

•  Inspiration –O

2

 flows to mask and patient 

•  Expiration – source O

2

 and expired gas enters the bag 

Non rebreathing mask 

•  6-10L/min 

•  FiO

0.55-0.70 

•  Has 2 one way valves 

•  Insp- insp valve opens provides O

to patient 

•  Exp- exp valve opens divert exp gas to atmosphere 

•  Large air leaks 

 

Non-rebreathing mask Allows the delivery of high concentrations of oxygen (85% at 15 
litres/min).  

Has a reservoir bag to entrain oxygen. One way valves prevent room and expired air from 
diluting the oxygen concentration. A tight seal is essential.  

Reservoir bag must be seen to expand freely. 

Oxygen Delivery MethodsMechanical Ventilation 

Allows administration of 100% oxygen 

Controls breathing pattern for patients who are unable to maintain adequate ventilation  

Is a temporary support that “buys time” for correcting the primary pathologic process 


background image

7

 

 

Indications for Mechanical Ventilation 

Mechanical Failure 

Ventilatory Failure 

Oxygenation Failure 

General Anesthesia 

Post-Cardiac Arrest 

Two categories of ventilators 

  Negative pressure ventilators 

  Iron lung 

  Cuirass ventilator 

  Positive pressure ventilators 

  Two categories 

  Volume-cycled (volume-preset) 

  Pressure-cycled (pressure-preset) 

 

                Iron Lung 

Mechanical Ventilation PEEP 

Description 

  Maintains a preset positive airway pressure at the end of expiration 

  Increases PaO2 so that FiO2 can be decreased 

  Increases DO2 (amt of delivered O2 to tissue) 

  Maximizes pulmonary compliance 

  Minimized pulmonary shunting 


background image

8

 

 

Indications 

  PaO2 < 60 on FiO2 > 60% by recruiting dysfunctional alveoli 

  Increases intrapulmonary pressure after cardiac surgery to decrease intrathoracic 

bleeding (research does not support this idea) 

Advantages 

  Improves PaO2 and SaO2 while allowing FiO2 to be decreased 

  Decreases the work of breathing 

  Keeps airways from closing at end expiration (esp. in pts with surfactant deficiency) 

Disadvantages 

  Increased functional residual capacity (increases risk for barotrauma) 

  Can cause increased dead space and increased ICP 

  In pts with increased ICP, must assure CO2 elimination 

  Contraindicated: hypovolemia, drug induced low cardiac output, unilateral lung disease, 

COPD 

 

Mechanical Ventilation CPAP 

Description 

  Constant positive pressure is applied throughout the respiratory cycle to keep alveoli 

open 

Indications 

  To wean without having to remove the ventilator and having to connect to additional 

equipment 


background image

9

 

 

 

Advantages 

  Takes advantage of the ventilator alarm systems providing psychological security of the 

ventilator being there 

Disadvantages 

  Patient may sense resistance as he breathes through the ventilator tubing 

 

Mechanical Ventilation Complications 

1.  Respiratory arrest from disconnection 
2.  Respiratory infection (VAP) 
3.  Acid-base imbalances 
4.  Oxygen toxicity 
5.  Pneumothorax 
6.  GI bleeding 
7.  Barotrauma 
8.  Decreased cardiac output 

 

Ventilator Weaning 

Vital Capacity at least 10 – 15 ml/kg 

Tidal Volume > 5 ml/kg 

Resting minute volume > 10 L per minute 

ABG’s adequate on < 40% FiO2 

Stable vital signs 

Intact airway protective reflexes (strong cough) 

Absence of dyspnea, neuromuscular fatigue, pain, diaphoresis, restlessness, use of 
accessory muscles 


background image

10

 

 

Arterial blood gas Analysis 

•  Which Artery to Choose? 

•  The radial artery is superficial, has collaterals and is easily compressed. It should almost 

always be the first choice. 

•  Other arteries (femoral, dorsalis pedis, brachial) can be used in emergencies. 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 12 عضواً و 100 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل