Vysvětlivky Maplesonových dýchacích okruhů: Typy A–F, principy činnosti a průvodce klinickým výběrem

Maplesonovy dýchací okruhy jsou polouzavřené anestetické podávací systémy, které jsou klasifikovány do šesti typů (A, B, C, D, E a F) na základě uspořádání přívodu čerstvého plynu, APL ventilu, rezervoárového vaku a dýchacích hadic. Jsou široce používány v celkové anestezii k podávání kyslíku a těkavých látek a zároveň zabraňují zpětnému vdechování CO₂. Tento průvodce od WeishanTech popisuje, jak každý okruh funguje, kdy ho použít a jak vybrat správný typ pro různé klinické scénáře.

Co je to Maplesonův dýchací okruh?

Dýchací okruh Mapleson je polouzavřený inhalační anesteziologický systém, který se spoléhá na nepřetržitý tok čerstvého plynu (FGF) – nikoli na chemickou absorpci CO₂ – k odstranění vydechovaného oxidu uhličitého a zabránění opětovnému vdechování pacienta. Systém byl poprvé klasifikován Williamem Wellesley Maplesonem v roce 1954 a zůstává jedním z nejčastěji zmiňovaných rámců ve vzdělávání v anesteziologii po celém světě.

Jakých je pět základních složek?

Každý Maplesonův okruh se skládá z pěti základních součástí:

1. Přívod čerstvého plynu — místo, kudy do okruhu vstupuje kyslík a inhalační anestetika z anesteziologického přístroje.
2. Vlnitá dýchací hadice – ohebná hadička, která spojuje konec přístroje s koncem pacienta a slouží jako zásobník plynu.
3. Ventil s nastavitelným omezením tlaku (APL) — nazývaný také pojistný ventil, odvádí přebytečný plyn, aby se zabránilo hromadění tlaku.
4. Vak pro rezervoár — pružný vak, který ukládá plyn během výdechové fáze a poskytuje vizuální indikátor ventilace.
5. Port pro připojení pacienta — rozhraní (maska, endotracheální kanyla nebo LMA) propojující okruh s pacientovými dýchacími cestami.

Pozice těchto pěti komponent vůči sobě navzájem definuje každý Maplesonův typ (A až F) a určuje jeho účinnost pro spontánní nebo řízené dýchání.

Jak se Maplesonovy okruhy liší od kruhových dýchacích systémů?

Maplesonovy okruhy odstraňují CO₂ jeho propláchnutím vysokým průtokem čerstvého plynu. Kruhové systémy používají chemický absorbér CO₂ (soda vápenná) k pohlcování vydechovaného oxidu uhličitého, což umožňuje mnohem nižší průtoky čerstvého plynu.

Kdo vynalezl Maplesonovu klasifikaci?

William Wellesley Mapleson (1926–2018), fyzik a fyziolog z University of Wales, publikoval původní klasifikaci v roce 1954 v British Journal of Anaesthesia. Matematicky analyzoval vzorce recyklace dechu napříč pěti polouzavřenými anestetickými systémy a označil je typy A až E.

Kdy byl přidán Mapleson F?

Mapleson F byl zaveden v roce 1975 Willisem, Penderem a Maplesonem. Zahrnoval Jackson-Reesovu modifikaci Ayreova T-kusového ventilu — přidáním malého rezervoárového vaku s otevřeným koncem na konec obvodu typu E. Tato modifikace vyřešila riziko barotraumatismu spojené s původním bezventilovým designem T-kusového ventilu a stala se standardním obvodem pro novorozeneckou a dětskou anestezii.

Jak funguje každý typ Maplesonova obvodu?

Mapleson A (Magillův systém): Nejlepší pro spontánní dýchání u dospělých

Mapleson A je nejúčinnější obvod pro spontánně dýchající dospělé pacienty. Vyžaduje průtok čerstvého plynu pouze přibližně 1násobek minutové ventilace pacienta, aby se zabránilo významnému zpětnému vdechování CO₂.

Jak je uspořádán Mapleson A?

Vstup čerstvého plynu se nachází poblíž rezervoárového vaku na konci přístroje. APL ventil je umístěn na konci pacienta. Oba jsou spojeny vlnitou hadicí.

Jak proudí plyn v Mapleson A?

Během nádechu pacient nasává čerstvý plyn z hadičky, zatímco APL ventil zůstává uzavřený. Během výdechu vydechovaný plyn putuje zpět k rezervoárovému vaku. Jak se vak plní, tlak stoupá a otevírá APL ventil, čímž se vydechovaný plyn odvádí do atmosféry. Kontinuální přívod čerstvého plynu během výdechové pauzy vytlačuje zbývající vydechovaný plyn ventilem před dalším nádechem.

Plyn z mrtvého prostoru (z anatomického mrtvého prostoru, který se neúčastnil výměny plynů a neobsahuje přebytečný CO₂) je umožněn návrat do okruhu. Toto je klíčový důvod, proč Mapleson A dosahuje vysoké účinnosti při relativně nízkých průtocích.

Jaké jsou nevýhody Mapleson A?

Ventil APL je umístěn blízko obličeje pacienta, což ztěžuje přístup během operací hlavy a krku. Odpadní plyn je odváděn poblíž operačního pole, což přispívá k znečištění operačního sálu. Modifikace Lack řeší oba problémy přidáním samostatného výdechového ramene, které odvádí odpadní plyn zpět do konce přístroje k odsávání.

Mapleson B a C: Vysoká spotřeba čerstvého plynu

Mapleson B a C jsou nejméně účinné okruhy v klasifikaci Mapleson. Vyžadují průtok čerstvého plynu rovnající se nebo překračující vrcholový inspirační průtok pacienta, aby se zabránilo zpětnému vdechování.

Jaký je rozdíl mezi Maplesonem B a C?

Obě varianty umisťují vstup čerstvého plynu a APL ventil k pacientovi, s rezervoárovým vakem na konci přístroje. Jediný strukturální rozdíl je, že Mapleson B obsahuje vlnitou hadici mezi připojením k pacientovi a rezervoárovým vakem, zatímco Mapleson C ji vynechává – čímž je C kratší, kompaktnější varianta.

Proč jsou Mapleson B a C neefektivní?

V obou okruzích se vydechovaný plyn mísí s čerstvým plynem v hadičkách a vaku. Když pacient následuje nádech, vdechovaná směs nevyhnutelně obsahuje část dříve vydechnutého plynu. Prevence klinicky významného zpětného vdechování vyžaduje extrémně vysoké rychlosti přívodu čerstvého plynu (FGF), což vede k vysoké spotřebě plynu a značnému plýtvání. Proto se Mapleson B a C v moderní praxi pro rutinní klinické použití volí zřídka.

Mapleson D: Nejlepší pro řízenou (mechanickou) ventilaci

Mapleson D je nejefektivnějším okruhem pro řízené větrání dospělých pacientů. Bainova modifikace Mapleson D je jedním z nejčastěji používaných polouzavřených okruhů v moderní anesteziologické praxi.

Jak je uspořádán Mapleson D?

Čerstvý plyn vstupuje na konci u pacienta prostřednictvím připojení T-kus. Ventil APL a rezervoárový vak jsou umístěny na konci přístroje, připojené k pacientovi výdechovou větví zvlněné hadice.

Jak proudí plyn v modelu Mapleson D?

Pacient vdechuje vzduch z FGF a proximální hadičky. Při výdechu proudí vydechovaný plyn do vlnité hadičky a směrem k rezervoárovému vaku. Kontinuální FGF postupně vytlačuje vydechovaný plyn dále po hadičce. Jakmile tlak ve vaku dostatečně stoupne, otevře se ventil APL a přebytečný plyn se vypustí. Mezi jednotlivými dechy FGF doplňuje proximální hadičku čerstvým plynem a vytlačuje vydechovaný plyn pryč od pacienta.

Průtok FGF 2–3násobek minutové ventilace pacienta je obecně dostatečný k zabránění zpětného vdechování během řízené ventilace.

Jaká je Bainova modifikace?

Bainův okruh je koaxiální variantou systému Mapleson D. Trubice pro přívod čerstvého plynu vede uvnitř zvlněné vnější trubice (“trubice v trubici”). Tato konstrukce nabízí tři výhody: menší fyzický objem, aerodynamičtější profil okruhu a částečné ohřátí vdechovaného čerstvého plynu okolním vydechovaným plynem ve vnější trubici — což snižuje tepelné ztráty pacienta.

Mapleson E (Ayreův T-kus): Bezventilový design pro novorozence

Mapleson E je dýchací okruh bez ventilů, odvozený od Ayreho T-kus. Poskytuje téměř nulový odpor proudění vzduchu, což jej činí obzvláště vhodným pro novorozence a malé kojence s omezenou dechovou námahou.

Jak funguje Mapleson E?

Čerstvý plyn vstupuje na straně pacienta přes T-kus. Výdechová větve je hadička s otevřeným koncem, jejíž vnitřní objem převyšuje dechový objem pacienta. Neobsahuje žádný ventil APL ani rezervoárový vak. Vydechovaný plyn jednoduše odchází otevřeným koncem hadičky.

Jaká jsou rizika Mapleson E?

Absence rezervoárového vaku znamená, že během řízené ventilace nedochází k tlumení tlaku. Pokud průtok FGF (fresh gas flow) výrazně překročí odtokovou kapacitu otevřené hadičky, může dojít k nadměrnému tlaku v dýchacích cestách, což vede k plicní barotraumě. Klinickému personálu také chybí hmatová a vizuální zpětná vazba, kterou rezervoárový vak poskytuje.

Mapleson F (Jackson-Reesova modifikace): Standardní pediatrický okruh

Mapleson F je nejčastěji používaný polootevřený dýchací okruh pro pediatrickou a novorozeneckou anestezii. Přidává malý (přibližně 500 ml) rezervoárový sáček s otevřeným koncem k výdechové větvi systému Mapleson E.

Co přináší taška typu „Reservoir“?

Taška poskytuje tři klíčové funkce:

1. Tlumicí účinek tlaku — pružnost vaku absorbuje tlakové špičky a chrání před barotraumatem během řízené ventilace.
2. Monitorování ventilace — rytmické nafukování a vyfukování sáčku během spontánního dýchání poskytuje lékaři okamžitou vizuální zpětnou vazbu o dechové frekvenci, dechovém objemu a námaze.
3. Manuální ovládání ventilace — lékař může prstem uzavřít otevřený konec vaku, aby nasměroval proud plynu do plic pacienta a kontroloval tlak v dýchacích cestách.

K vaku lze také připojit ventil PEEP, čímž se systém bez ventilu přemění na systém schopný udržovat pozitivní tlak na konci výdechu.

Jaká je míra FGF pro Mapleson F?

Mapleson F vyžaduje vysoké průtoky čerstvého plynu – přibližně 2,5–3× minutovou ventilaci pacienta – aby se zabránilo významnému zpětnému dýchání. Odvod odpadního plynu je obtížný, protože plyn uniká otevřeným sáčkem namísto určeného ventilu pro odvod odpadního plynu.

Jak vybrat vhodný Maplesonův obvod: Shrnutí klinických kritérií pro výběr

Správné nastavení Maplesonova okruhu závisí na třech hlavních faktorech: režimu ventilace (spontánní vs. řízená), věku a velikosti pacienta a praktických hlediscích, jako je chirurgický přístup a úspora plynu.

MV = Minute Ventilation

When Should You Use a Circle System Instead?

Circle systems are preferred over Mapleson circuits for long-duration surgical procedures (typically >1 hour), when low-flow or minimal-flow anesthesia is desired for cost and environmental reasons, or when precise control of inspired anesthetic concentration is required. Mapleson circuits remain the better choice for short cases, pediatric anesthesia, transport/field settings, and situations where simplicity and low airway resistance are priorities.

Key Technical Specifications at a Glance

Často kladené otázky

Který Maplesonův okruh je nejlepší pro spontánní dýchání?

Mapleson A (the Magill system) is the most efficient circuit for spontaneous ventilation in adults. It minimizes CO₂ rebreathing at a fresh gas flow approximately equal to the patient’s minute ventilation.

Který Maplesonův okruh je nejlepší pro řízené větrání?

Mapleson D, zvláště koaxiální modifikace Bain, je nejefektivnější obvod pro řízené (mechanické) větrání. Vyžaduje průtok čerstvého plynu 2–3násobek minutové ventilace.

Jaký je rozdíl mezi Mapleson E a Mapleson F?

Both are based on the Ayre T-piece. Mapleson E has no valve and no reservoir bag — it is a simple open-ended tube. Mapleson F adds a 500 mL open-tailed reservoir bag to the expiratory limb, providing pressure buffering, visual respiratory monitoring, and the option for manual ventilation control.

Why are Mapleson B and C rarely used?

Mapleson B and C require fresh gas flow rates equal to or exceeding peak inspiratory flow to prevent rebreathing. This makes them highly gas-consumptive and impractical compared to Mapleson A (for spontaneous breathing) or Mapleson D (for controlled ventilation).

What is the Bain circuit?

The Bain circuit is a coaxial modification of Mapleson D. The fresh gas tube runs inside the corrugated expiratory tubing, reducing bulk and allowing the exhaled gas in the outer tube to warm the incoming fresh gas — an advantage for reducing patient heat loss.

Do Mapleson circuits use CO₂ absorbers?

No. Mapleson circuits rely entirely on fresh gas flow to flush out expired CO₂. They do not contain soda lime or any chemical absorbent. This is the fundamental difference between Mapleson (semi-closed) circuits and circle (closed or semi-closed with absorber) systems.

About This Guide

This technical reference is published by WeishanTech (weishantech.com) as part of our anesthesia equipment knowledge base. WeishanTech provides professional-grade anesthesia breathing circuits, components, and accessories for hospitals, clinics, and distributors worldwide. For product inquiries or technical consultation, visit weishantech.com or contact our sales team directly.

Last updated: May 2026. This article is for educational purposes only and does not constitute medical advice. Always follow institutional protocols and manufacturer guidelines when selecting anesthesia breathing circuits.