呼吸生理与呼吸模式sam

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1、呼吸系统解剖生理 与 呼吸机的基本模式 Version 4.11,兰考县中心医院 李金中,气流阻力定义,定义：R = P / Flow=(Pin-Pout)/Flow,Pin输入端压强,Pout输出端压强,Flow流量,R气流阻力,层流,湍流,层流和湍流,层流 泊肃叶(Hagen-Poiseuille)定律 P = Flow 8l/r4 湍流文丘里(Venturi)定律 P = flow2 x Kl/r2,层流气流阻力 R = P / flow = 8l/r4,顺应性代表弹性物体的扩张性,定义为容量改变与压力改变的比值。 C=V/P C的倒数（1/C）则为弹性阻力。,高顺应性,低顺应性,弹性阻

2、力/顺应性的定义,高顺应性/低弹性阻力,低顺应性/高弹性阻力,相同的压强,呼吸系统上呼吸道结构,上呼吸道： 鼻和鼻腔 过滤、湿化、加温 咽 喉,呼吸机 (应用气插和气切）: 吸入呼出过滤器 电子湿化器人工鼻,过滤,湿化、加温,粘液腺 湿润,毛细血管 加温,纤毛 除尘,自然呼吸,机械通气,呼吸系统上呼吸道功能,下呼吸道： 气管 支气管 终末细支气管 肺泡 (肺内气体交换),呼吸系统下呼吸道结构,阻力=驱动压/流量 吸气阻力：1.23cmH2O/L/S 呼气阻力：1.27cmH2O/L/S 阻力部位分布 鼻与口腔：50% 声门：25% 气管支气管：15% 小气道：10%,机械通气时因插管而取消,受

3、生理、病理状况影响,呼吸系统下呼吸道气流阻力,新生31.2 cmH2O/L/sec 婴儿 19.7 cmH2O/L/sec 儿童6.5 cmH2O/L/sec 成人 2.0 cmH2O/L/sec,呼吸系统下呼吸道气流阻力,分泌物过多,痉挛,粘膜水肿,分泌物过多,异物进入,肺气肿肺泡挤压,呼吸系统下呼吸道气流阻力变化,顺应性：单位压力所造成的容积变化 呼吸系统顺应性=容量变化/压力变化 正常成人约为：肺CL 0.2L/cmH2O 胸廓 CC 0.2L/cmH2O 弹性阻力=顺应性的倒数 1/C=1/CL+1/CC 呼吸系统弹性阻力=压力变化/容量变化,呼吸系统下呼吸道弹性阻力,摘自机械通气及临

4、床应用蔡映云主编,新生儿 5 ml/cmH2O 婴儿 10 ml/cmH2O 儿童 25 ml/cmH2O 成人 100 ml/cmH2O,呼吸系统下呼吸道弹性阻力范围,导致顺应性下降的原因 肺实质改变 ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化 表面活性物质功能障碍 ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸 肺容量减少 气胸, 膈肌抬高,呼吸系统下呼吸道弹性阻力变化,呼吸系统下呼吸道弹性阻力病理性改变,呼吸系统下呼吸道弹性阻力(补充),呼吸系统下呼吸道弹性阻力(补充),LaPlace公式,P = 2T/r,时间常数的定义： ,方式 时间条工具,呼吸系统时间常数,一、呼吸系统解剖生理,呼吸

5、系统解剖结构 肺容量的几个概念 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 自主呼吸的过程 呼吸过程中的血液循环问题,潮气量(TV),补吸气量(IRV),补呼气量(ERV),肺残气量(RC),肺总容量 (TLC),肺活量 (VC),吸气量 (IC),功能残气量 (FRC),肺容量概念4V4C,1、吸入潮气量、呼出潮气量 2、分钟通气量：强制/自主；吸入/呼出 3、肺保护通气策略 4、BTPS补偿、人工气道顺应性补偿,潮气量(TV),摘自机械通气及临床应用蔡映云主编,肺容量潮气量,功能残气量(FRC)的临床意义： 1、FRC在生理上起着稳定肺泡气体分压的缓冲作用，减少了通气间隙时对肺泡内气体交换的影响； 2

6、、如果没有FRC，呼气末期肺泡将完全塌陷，产生静-动脉血分流 3、FRC增加提示肺泡扩张，FRC减少说明肺泡缩小或塌陷 机械通气：PEEP 增加功能残气量(FRC),功能残气量 (FRC),摘自机械通气及临床应用蔡映云主编,肺容量功能残气量,肺活量(VC)的临床意义： 1、评价呼吸储备； 2、VC、P0.1、NIF对脱机的评价和预后,肺活量 (VC),肺容量肺活量,摘自机械通气及临床应用蔡映云主编,肺容量呼吸功能的正常值,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构 肺容量的几个概念 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 自主呼吸的过程 呼吸过程中的血液循环问题,肺部换气：外界和肺泡之间气体的吸入和呼出

7、肺内气体交换(氧合)：血液中的氧气和二氧化碳在肺泡毛细血管内外的交换扩散 静脉血 动脉血 血液循环：血液将动脉血(O2)带到身体各部分，将静脉血(CO2)带回肺泡毛细血管 细胞内呼吸：血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞间的交换扩散 动脉血 静脉血,机械通气,呼吸过程广义呼吸,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构 肺容量的几个概念 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 自主呼吸的过程 呼吸过程中的血液循环问题,主动吸气,被动呼气,自主呼吸呼吸相与呼吸做功,自主呼吸肺内压的变化,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构 肺容量的几个概念 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 自主呼吸的过程 呼吸过程中的血液循

8、环问题,静脉瓣 肌肉泵 “呼吸泵”,静脉血回心动力：,自主呼吸过程中血液循环问题回心动力,吸气时： - 胸内,Pressure ,- 腹内,Pressure ,自主呼吸过程中血液循环问题呼吸泵作用,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念 机械通气和心肺对抗 呼吸机的几个重要参数 呼吸模式 压力触发和流速触发,人工气道的影响： 、机械通气时的人工气道就功能上相当于上呼吸道； 、较正常上呼吸道，人工气道有很多不足： ）漏气； ）几倍于正常上呼吸道的死腔量，重复吸入； ）有明显的弹性，带来潮气量损失； ）过滤器的应用、更长的输送距离，造成阻力增加； 、好的呼吸机应有足够的技术手段，降低消除上述影响；

9、,呼吸机基本概念人工气道的影响,吸气时： - 胸内,Pressure ,- 腹内,Pressure ,自然进程的破坏： “呼吸泵”作用的丧失 回心血量降低 心排量CO 低血压,组织灌注减少,机械通气与心肺对抗心肺对抗的产生,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念 机械通气和心肺对抗 呼吸机的几个重要参数 呼吸模式 压力触发和流速触发,流速-时间曲线,压力-时间曲线,压力(P )：Pressure 容量(V )：Volume 流速( f )：Flow 时间( t )：Time,吸呼比 ( I : E ): 其中： 吸气相( I ) = 吸气时间(Insp.)+平台时间(Pause) 呼气相( E

10、 ) = 呼气时间(Exp.) 正比通气、反比通气,机械通气的几个重要参数MV三类要素,压力-时间曲线,流速-时间曲线,密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量,机械通气的几个重要参数机械通气时监测的重要参数,机械通气的几个重要参数内源性PEEP,机械通气的几个重要参数内源性PEEP的波形表现,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念 机械通气和心肺对抗 呼吸机的几个重要参数 呼吸模式 压力触发和流速触发,呼吸模式： 辅助/控制型(A/C:Assist/Control; CMV) 半自主型: 同步间歇指令呼吸SIMV 自主型(Spontaneous),控制呼吸方式： 容量控制方式(VCV):Volume

11、 Control 压力控制方式(PCV): Pressure Control 自主呼吸方式： 持续正压呼吸 : CPAP 压力支持(PSV): Pressure Support,机械通气的呼吸模式模式和方式,临床应用：病人基本没有自主呼吸 呼吸机根据临床医生的设定参数供气 由机器启动（控制），也可由病人同步触发通气（辅助）,辅助,Pressure,机械通气的呼吸模式辅助/控制模式（A/C）,控制,优点 可提供完全的通气支持 可控制呼吸频率 缺点 设置值有时可能不能满足病人的通气需求 需检查血气指标(Po2、Pco2) 当辅助呼吸增加时，分钟通气量可能会增加 可引起过度通气 需设定高呼吸频率、潮

12、气量和分钟通气量上限报警,机械通气的呼吸模式辅助/控制模式（A/C）,临床应用：病人有一定频率的自主呼吸 由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成 强制通气是由机器启动(IMV)或病人触发(SIMV) 在自主呼吸时，病人决定潮气量和呼吸频率,Time,Pressure,病人触发的强制通气,病人触发,自主呼吸,机器启动的强制通气,机械通气的呼吸模式同步间歇指令模式（SIMV）,优点 同步呼吸可改善病人的舒适性 可减少病人和呼吸机之间的对抗 相比A/C模式，可减少过度通气的发生,缺点 如果设定频率或潮气量太低，对病人的支持就会不足,机械通气的呼吸模式同步间歇指令模式（SIMV）,强制呼吸: 容量控制方式

13、(VCV)或压力控制方式(PCV) 自主呼吸: 可加压力支持(PSV),机械通气的呼吸模式同步间歇指令模式（SIMV）,压力-时间曲线,流量-时间曲线,强制呼吸: 容量控制方式(VCV)或压力控制方式(PCV) 自主呼吸: 无压力支持(PSV),机械通气的呼吸模式同步间歇指令模式（SIMV）,临床应用：病人有足够的自主呼吸频率 定义 要求有主动的自主呼吸驱动力 连续气道正压(CPAP)：恒定的正压(PEEP)作用于整个自主呼吸过程中 可提供或不提供吸气支持(PSV),机械通气的呼吸模式自主模式（SPONT）,可减少呼吸作功(WOB) 潮气量和呼吸频率由病人自己决定 通常是撤机前最后的通气模式,

14、10 cm H2O PEEP,Time,机械通气的呼吸模式自主模式（SPONT）,呼吸机监测一次呼吸开始到下一次呼吸开始的时间 如果这个时间超过了操作者设定的窒息通气间隔时间(默认值：20秒)，窒息通气开始按照预设值（压力控制或容量控制方式）工作 当呼吸机监测到病人有二次连续的自主呼吸，窒息通气自动停止，按原模式通气,机械通气的呼吸模式自主模式（SPONT）与窒息通气,呼吸模式： 辅助/控制型(A/C:Assist/Control; CMV) 半自主型: 同步间歇指令呼吸SIMV 自主型(Spontaneous) 控制呼吸方式： 容量控制方式(VCV):Volume Control 压力控制方

15、式(PCV): Pressure Control 自主呼吸方式： 持续正压呼吸 : CPAP 压力支持(PSV): Pressure Support,机械通气的呼吸模式总结,压力-时间曲线,流量-时间曲线,吸气流速波形： 1.方波 2.智能容量递减波 降低峰值压力 减少气压伤和 心肺对抗,设定：潮气量、吸气流速和波形、 呼吸频率 压力：随病人顺应性和气道阻力变化,机械通气的呼吸模式VCV通气方式,优点 医生可控制潮气量、呼吸频率，以满足病人通气需求 缺点 吸气峰压可能会很高(特别是气道阻力较大时), 容易引起气压伤和心肺对抗 管道漏气严重时，得不到足够的潮气量,机械通气的呼吸模式VCV通气方式,设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率 流速波形：递减波，随气道阻力而变化 潮气量：随病人顺应性变化,压力-时间曲线,流量-时间曲线,机械通气的呼吸模式PCV通气方式,优点 可减少气压伤的发生率 可使塌陷或过度膨胀的肺泡恢复 改善气体分布 缺点 当病人顺应性发生变化时，潮气量随着改变 (如 ARDS、肺水肿病人) 如吸气时间延长(适当的吸气时间延长以保证潮气量), 病人可