Szybko jednak zauważono, że ten sposób terapii wiąże się z licznymi, nieraz poważnymi powikłaniami, które przedłużają pobyt chorego w szpitalu a niekiedy nawet niweczą skutki leczenia. Wentylacja mechaniczna prowadzona przez rurkę intubacyjną lub tracheostomijną ogromnie zwiększa podatność układu oddechowego na infekcje, wymaga sedacji chorego, uniemożliwia mu kontakt z otoczeniem, normalne przyjmowanie posiłków i jest źródłem wielu dodatkowych cierpień związanych np. z odsysaniem, pielęgnacją czy wymianą rurki, odleżynami w jamie ustnej itp. Ten sposób leczenia stanowi ogromne obciążenie psychiczne nie tylko dla chorego, ale także dla jego rodziny.

Z tych względów terapia taka podejmowana jest zwykle późno, w rozwiniętej niewydolności oddechowej i najczęściej w przypadkach rokujących bardziej lub mniej trwały powrót do zdrowia i samodzielności oddechowej.

Alternatywą dla wentylacji prowadzonej przez sztuczną drogę oddechową, rurkę intubacyjną lub tracheostomijną, może być coraz popularniejsza ostatnio wentylacja nieinwazyjna ( non-invasive ventilation,NIV).

Polega ona na stosowaniu różnych technik wentylacji mechanicznej bez intubowania chorego, ale z zastosowaniem masek twarzowych, nosowych lub ustników, co pozwala na częściowe uniknięcie niedogodności związanych z wentylacją inwazyjną [1,2,3,4,5,6].

W warunkach szpitalnych ten sposób wentylacji podejmuje się, przy przewidywaniu konieczności wspomagania oddychania przez kilka dni, do czasu poprawy wymiany gazowej pod wpływem zastosowanego leczenia [2,3,6,7] np. w przebiegu zapalenia płuc u chorego z ograniczonymi rezerwami oddechowymi [4,6.8,9], obrzęku płuc [4,10], powikłań płucnych ciężkich urazów [11], lub w trakcie odzwyczajania chorego od respiratora [6,11,12]. Intubacja i wentylacja inwazyjna mogłaby być źródłem dodatkowych powikłań i znacznie przedłużyć proces leczenia [1,2,5,6,13,14].

Częstą przyczyną niewydolności oddechowej wymagającej wspomagania oddychania jest także zmęczenie mięśni oddechowych. Pojawia się ono u chorych, u których w przebiegu np. kwasicy, zmniejszonej podatności płuc, czy zwiększonego oporu w drogach oddechowych, zwiększony jest przez dłuższy czas wysiłek oddechowy. Dotyczy to głównie chorych niedożywionych, zwłaszcza przy współistnieniu hipoksji czy hiperkapni. W takim przypadku załamanie wydolnej wentylacji, niekiedy gwałtowne, może wystąpić po różnym czasie wysilonej wentylacji – od kilku godzin do kilku dni.

W odróżnieniu od wentylacji inwazyjnej, NIV prowadzi się często jako leczenie zapobiegające rozwojowi ostrej niewydolności oddechowej [2,6,15,16]. Często rozpoczyna się ją u chorych z ostrymi chorobami układu oddechowego oddychającymi na granicy wydolności, jeszcze przed załamaniem się własnej wentylacji [16]. Pozwala ona na zmniejszenie zmęczenia, odpoczynek mięśni oddechowych i zachowanie siły mięśniowej. Prowadzona wentylacja, najczęściej wspomagana z dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym (PEEP, positive end expiratory pressure) zmniejsza ogniska niedodmy i zapobiega jej powstawaniu, prowadzi do zwiększenia pojemności życiowej [15], pozwala na odpoczynek mięśni oddechowych. Chorzy oddychają głębiej, odruch kaszlowy staje się skuteczniejszy i w wielu przypadkach unika się w ten sposób załamania się wentylacji [16,17].

Technika prowadzenia wentylacji nieinwazyjnej polega na łączeniu okresów: wentylacji mechanicznej i samodzielnego oddychania chorego. Po minimum kilkudziesięciu minutach NIV mięśnie oddechowe odpoczywają na tyle, że chory może następnie samodzielnie, wydolnie oddychać przez pewien okres czasu (od kilkudziesięciu minut do kilku godzin).

Do krótkotrwałej, kilkudniowej wentylacji chorego stosuje się fabryczne, masowo wytwarzane maski, powszechnie dostępne na rynku. Mogą to być maski twarzowe, obejmujące nos i usta, lub nosowe. Maski obejmujące jedynie nos wymagają od chorego wysiłku utrzymywania zamkniętych ust, lecz mogą być wygodniejsze, gdyż pozwalają na mówienie i odkrztuszanie. Maski powinny być wyposażone w miękki mankiet, który dostosowując się do kształtu twarzy chorego uszczelnia połączenie maska-twarz.

Wybór rodzaju maski zależy głównie od kształtu twarzy chorego, np. niedrożne przewody nosowe mogą uniemożliwiać stosowanie maski nosowej a brak uzębienia znacznie utrudniać stosowanie maski obejmującej nos i usta. Powinno się mieć do dyspozycji kilka rodzajów masek, aby dobrać tę, która przylega najlepiej bez konieczności zbytniego dociskania do twarzy. Maski przymocowuje się do twarzy za pomocą specjalnych pasków. Połączenie pomiędzy maską a twarzą chorego powinno być szczelne.

Celowe jest stosowanie kilku rodzajów masek na zmianę, co zapobiega powstawaniu odleżyn na twarzy i sprawia, że chorzy lepiej tolerują wentylację nieinwazyjną.

W niektórych ośrodkach zakłada się rutynowo sondę żołądkową, aby uniknąć nadmiernego rozdęcia żołądka. Z naszego doświadczenia wynika jednak, że znacznie utrudnia to utrzymanie szczelności maski, a rozdęcie żołądka i wymioty są rzadkie.

U chorych z przewlekłą niewydolnością oddechową, u których wentylacja mechaniczna ma być stosowana przez dłuższy czas (na przykład NIV w domu), po kilka – kilkanaście godzin na dobę przez wiele miesięcy, celowe może być wykonanie z materiałów plastycznych maski dostosowanej indywidualnie do twarzy chorego.

W ramach wentylacji nieinwazyjnej najczęściej stosuje się:

1) wentylację w układzie CPAP ( continuous positive airway pressure),

2) wentylację objętościowo-zmienną CMV ( continuous mandatory ventilation),

3) wentylację ze wspomaganiem ciśnieniowym PSV ( pressure support ventilation),

4) dwufazową wentylację dodatnim ciśnieniem BiPAP ( biphasic positive airway pressure).

Dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych wytwarzane na ramieniu wydechowym systemu oddechowego powoduje otwieranie niedodmowych pęcherzyków płucnych, zwiększa podatność płuc, zmniejsza pracę oddychania i poprawia utlenowanie krwi tętniczej.

Idealny układ CPAP powinien w minimalnym stopniu wpływać na wielkość pracy oddychania, dostarczać ilość gazów wystarczającą dla potrzeb chorego i zapobiegać nadmiernym wahaniom ciśnienia w drogach oddechowych w czasie całego cyklu oddechowego (zmiany w granicach 2 cm H₂O (0,2 kPa) uznawane są za dopuszczalne).

Gazy w układach CPAP mogą być podawane w systemach: ciągłym (przepływ gazów zarówno na wdechu, jak i na wydechu) oraz „na żądanie” (przepływ jedynie na wdechu).

System ciągły jest prostszy i może być stosowany także bez respiratora. Składa się z przepływomierzy dla powietrza i tlenu, mogących dostarczyć mieszaninę gazów o stężeniu O₂ od 21 do 100% i mających możliwość zwiększania przepływu do wartości osiąganych w drogach oddechowych w czasie wysilonej wentylacji tzn. ponad 100 l min^-1. Elastyczny worek, umieszczony na ramieniu wdechowym powinien mieć objętość przynajmniej 5 l. Stanowi on rezerwę gazu szybko dostępną dla chorego. Ciśnienie w układzie powinno być kontrolowane za pomocą manometru podłączonego do części wydechowej łącznika Y. Jeśli zamiast zastawki PEEP ramię wydechowe umieszczone jest pod wodą, to budowa układu powinna umożliwiać kontrolę zanurzenia oraz zapobiegać rozpryskiwaniu wody na zewnątrz, co może zmniejszać jej poziom w naczyniu. Spadek ciśnienia większy niż 2 cm H₂O w czasie wdechu oznacza zbyt mały przepływ lub nieszczelności w układzie, natomiast wzrost ponad tę wartość oznacza najczęściej, że nastawiona wartość PEEP jest zbyt wysoka. Zanikanie bulgotania wody w czasie wdechu jest objawem zbyt niskiego przepływu (co znacznie zwiększa pracę oddychania) lub nieszczelności.

Układy CPAP znajdujące się w respiratorach są bardziej skomplikowane. Występują w nich zastawki „na żądanie”, sterujące wdechem i wydechem, przepływem i utrzymujące PEEP. Uruchomienie zastawki na wdechu wymaga wytworzenia ujemnego ciśnienia w układzie oddechowym i przezwyciężenia jej bezwładności. Praca oddychania jest w tych warunkach większa niż w układach o przepływie ciągłym. W niektórych respiratorach próbuje się ominąć tę niedogodność przez zastosowanie elementów ciągłego przepływu (system Flow–by). Zastosowanie respiratora do wentylacji CPAP pozwala z drugiej strony na monitorowanie objętości oddechowej, oszczędność gazów w porównaniu z systemem przepływu ciągłego i na wykorzystanie alarmów respiratora.

CPAP (najczęściej w wysokości 3-10 cm H₂O; 0,3-1 kPa) stosowany jest praktycznie we wszystkich trybach wentylacji w NIV. Należy jednak pamiętać, że zbyt wysoka wartość CPAP może spowodować znaczne zmniejszenie rzutu minutowego serca, zwłaszcza u chorych odwodnionych.

W wentylacji objętościowo-zmiennej CMV respirator podaje zawsze stałą objętość wdechu. Częstość oddechów chorego może być większa od nastawionej, gdyż pacjent może sam inicjować wdech przez wytworzenie ujemnego ciśnienia w drogach oddechowych. W tym systemie, z powodu dużo wyższych ciśnień szczytowych, konieczne jest stosowanie masek o dużej szczelności. W przypadku przecieków powietrza trudne jest utrzymanie należytej wentylacji minutowej oraz nastawionego dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego w drogach oddechowych. Z tego względu parametry wentylacji ustawia się zwykle na poziomie wyższym niż normalnie: objętość oddechową w granicach 15-20 ml kg^-1, częstość 15-20 min^-1, przepływ taki, aby utrzymać stosunek wdechu do wydechu I:E od 1:1 do 1:3.

Modyfikacją CMV jest synchronizowana przerywana wentylacja obowiązkowa SIMV ( synchronized intermittent mandatory ventilation) gdzie pomiędzy oddechami wspomaganymi o stałej objętości chory może prowadzić wentylację własną.