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1、机械通气对心血管系统的影响机械通气对心血管系统的影响 1心心 肺（紧密协调工作）肺（紧密协调工作）目的是为了满足组织对氧的需求目的是为了满足组织对氧的需求氧需氧需 氧供氧供 组织缺氧和细胞坏死组织缺氧和细胞坏死因此，重症监护治疗：因此，重症监护治疗：保持心肺功能的稳定保持心肺功能的稳定 心脏疾病心脏疾病 肺部并发症（肺部并发症（容易诊断容易诊断）呼吸系统的生理变化呼吸系统的生理变化 对心功能的影响（对心功能的影响（常被忽视常被忽视）2正压机械通气对心血管功能的影响：正压机械通气对心血管功能的影响： 胸内压胸内压 机械通气机械通气 肺容量肺容量 影响心血管功能的关键性因素影响心血管功能的关键性因
2、素 导致肺间质和肺血管病理学改变的关键性因素导致肺间质和肺血管病理学改变的关键性因素3一、胸内压的变化对静脉回流和右心功能的影响一、胸内压的变化对静脉回流和右心功能的影响 循环系统模型循环系统模型：胸腔、腹腔、外周胸腔、腹腔、外周胸内压胸内压PRA膈肌膈肌腹压腹压腹腔内大静腹腔内大静脉脉外周静脉压外周静脉压大气压大气压4自主呼吸：自主呼吸：吸气相吸气相胸内压胸内压 PRA 膈肌膈肌 腹内压腹内压 腹腔内大静脉压腹腔内大静脉压 呼气相呼气相胸内压胸内压 PRA 膈肌上抬膈肌上抬腹内压不变腹内压不变腹内大静脉压不腹内大静脉压不变变在整个呼吸周期：外周静脉压保持恒定不变在整个呼吸周期：外周静脉压保持
3、恒定不变5腔静脉的回流：腔静脉的回流：取决于胸腔外静脉（推进动力压）和取决于胸腔外静脉（推进动力压）和PRA（背景压）背景压）之间的压力梯度之间的压力梯度自主吸气自主吸气压力梯度压力梯度 静脉回流静脉回流 RV前负荷前负荷 RV搏出量搏出量 负压吸气负压吸气压力梯度压力梯度 静脉回流静脉回流 RV前负荷前负荷 RV搏出量搏出量 （Glenn术、术、Fontan术）术）6正压机械通气时：正压机械通气时：吸气相吸气相PRA 压力梯度压力梯度 静脉回流静脉回流 RV前负荷前负荷 RV搏出量搏出量 随着胸内压变得越来越正，随着胸内压变得越来越正，RV前负荷和心排量前负荷和心排量的下降越来越明显的下降越
4、来越明显呼气相：呼气相：PEEP阻碍胸内压回复到大气压阻碍胸内压回复到大气压当当PEEP达到一定水平，能使心排量在整个呼吸达到一定水平，能使心排量在整个呼吸周期均降低周期均降低7正压机械通气期间如何保护心血管系统的功能：正压机械通气期间如何保护心血管系统的功能：吸气相：以缓慢的上升速度达峰压，再快速下降吸气相：以缓慢的上升速度达峰压，再快速下降平均气道压：尽可能低，接近大气压平均气道压：尽可能低，接近大气压呼气时间：足够长，不得短于吸气时间呼气时间：足够长，不得短于吸气时间 如果按照这些原则，则随着人体压力感受器的传如果按照这些原则，则随着人体压力感受器的传入反射，交感神经系统发生应答，即心率
5、、全身血管入反射，交感神经系统发生应答，即心率、全身血管张力和心肌收缩力增加张力和心肌收缩力增加 此时，胸内压的变化对心血管系统的影响最小此时，胸内压的变化对心血管系统的影响最小 8某些病理状态：低血容量、感染性休克、与气道梗某些病理状态：低血容量、感染性休克、与气道梗 阻性病变有关的气体滞留阻性病变有关的气体滞留/ /代偿性代偿性 肺气肿肺气肿某些先心病手术：某些先心病手术：GlennGlenn术、术、FontanFontan术术 “胸内正压，阻止静脉回流胸内正压，阻止静脉回流”是导致心排量下降的主是导致心排量下降的主要原因要原因 在这些状况下，可通过对右心的扩容来增加静脉在这些状况下，可通
6、过对右心的扩容来增加静脉回流，作为代偿来改善心排量回流，作为代偿来改善心排量9二、胸内压的变化对左心室的影响二、胸内压的变化对左心室的影响 有创监测外周动脉的压力是相对于大气压的有创监测外周动脉的压力是相对于大气压的位于胸腔内的胸主动脉压是受胸内压变化的影响，而不位于胸腔内的胸主动脉压是受胸内压变化的影响，而不是受大气压的影响是受大气压的影响注意：腔内注意：腔内/ /血管内的压力与腔周围血管内的压力与腔周围/ /血管周围的压力的血管周围的压力的概念是不同的概念是不同的10主动脉的跨壁压主动脉的跨壁压( (P Ptmtm) )等于血管内压与胸内压等于血管内压与胸内压( (P Pplpl) )的差
7、的差P Ptmtm = =血管内的收缩压血管内的收缩压P Pplpl 自主呼吸自主呼吸/ /负压吸气：负压吸气： 血管内主动脉压血管内主动脉压 主动脉跨壁压主动脉跨壁压 LVLV后负荷后负荷 胸内压胸内压 LVLV每搏量每搏量 11对健康人对健康人/ /心肌功能正常的病人来说：心肌功能正常的病人来说： 自主呼吸自主呼吸/ /负压呼吸对负压呼吸对 LV LV 后负荷的影响并不重后负荷的影响并不重要，而是对右心的影响占优势要，而是对右心的影响占优势12对急性哮喘对急性哮喘/ /急性气道梗阻的患儿来说：急性气道梗阻的患儿来说： 吸气相的胸内压已经相当吸气相的胸内压已经相当“负值负值”，此时，此时 L
8、V LV 后后负荷会急剧升高负荷会急剧升高 在这种情况下，胸内压任何向在这种情况下，胸内压任何向“负值负值”更进一步更进一步微小的微小的“摆动摆动”都会造成都会造成 LV LV 后负荷的急性上升，即后负荷的急性上升，即使先前健康的心脏，也会产生急性肺水肿使先前健康的心脏，也会产生急性肺水肿13对心肌功能降低的病人来说：对心肌功能降低的病人来说： 撤离正压机械通气后撤离正压机械通气后，任何因素导致吸气相的任何因素导致吸气相的胸内压向胸内压向“负值负值”“摆动摆动” 都会导致都会导致 LV LV 后负后负荷急剧上升荷急剧上升 启用正压机械通气启用正压机械通气/ /加用加用 PEEPPEEP，都会缩
9、小或克都会缩小或克服吸气相的胸内压向服吸气相的胸内压向“负值负值”“摆动摆动” 从而降从而降低低LVLV后负荷，这将潜在地恢复血流动力学到最佳的后负荷，这将潜在地恢复血流动力学到最佳的Starling Starling 曲线位置曲线位置14三、肺容量的变化对右心室后负荷的影响三、肺容量的变化对右心室后负荷的影响 RVRV后负荷主要取决于肺血管阻力（后负荷主要取决于肺血管阻力（PVRPVR） PVR PVR 主要取决于肺内血管张力的平衡：主要取决于肺内血管张力的平衡： 肺泡血管肺泡血管 肺泡外肺泡外/ /肺间质血管肺间质血管 两者的张力直接受肺容量变化的影响两者的张力直接受肺容量变化的影响15在
10、肺容量的两个极端（在肺容量的两个极端（RVRV、TLCTLC），），PVR PVR 16肺容量超过功能残气量（肺容量超过功能残气量（FRCFRC）时，肺泡膨胀造成肺时，肺泡膨胀造成肺泡血管受压泡血管受压 PVR PVR 肺容量下降低于肺容量下降低于 FRC FRC 到剩余容量（到剩余容量（RVRV）时，有两个时，有两个因素导致因素导致 PVR PVR ：第一，肺泡外血管进行性地扭转弯曲，趋向于萎陷第一，肺泡外血管进行性地扭转弯曲，趋向于萎陷第二，末端气道的萎陷造成肺泡性低氧血症，当氧张第二，末端气道的萎陷造成肺泡性低氧血症，当氧张力低于力低于6060mmmmHgHg时，将直接导致低氧性肺血管收
11、时，将直接导致低氧性肺血管收缩，（是更重要的因素）缩，（是更重要的因素）17哮喘哮喘/梗阻性肺部疾病所致的肺过度膨胀梗阻性肺部疾病所致的肺过度膨胀/肺气肿的肺气肿的患儿（患儿（PEEPi）合并肺动脉高压的先心病患儿（肺血管存在病理改合并肺动脉高压的先心病患儿（肺血管存在病理改变）变）肺容量的少量变化，都可使肺容量的少量变化，都可使PVR急剧急剧 导致血液动力学明显受损导致血液动力学明显受损注意：注意：在机械通气期间，避免额外的气体滞留，以及在机械通气期间，避免额外的气体滞留，以及肺容量大幅度的变化肺容量大幅度的变化 18四、心室间的相互影响四、心室间的相互影响 一个心室的充盈会直接影响到另一个
12、心室的功能一个心室的充盈会直接影响到另一个心室的功能RVRV充盈充盈 室间隔向左移动室间隔向左移动 阻止阻止LVLV舒张期的充盈舒张期的充盈吸气相吸气相 RVRV容量容量 心包腔压力心包腔压力 传输到传输到 LV LV 阻止肺静脉回流阻止肺静脉回流自主吸气时，自主吸气时，RVRV容量容量 LVLV顺应性顺应性 LVLV充盈受限充盈受限19“奇脉奇脉”是反映心室间相互影响的最有力实例是反映心室间相互影响的最有力实例 奇脉，常见于心包积液和缩窄性心包炎时，是奇脉，常见于心包积液和缩窄性心包炎时，是心包填塞心包填塞/ /压缩的重要体征之一压缩的重要体征之一 吸气吸气相，相，桡动脉脉搏明显减弱桡动脉脉
13、搏明显减弱，甚至消失甚至消失 不不甚甚明明显显的的奇奇脉脉只只有有在在听听诊诊血血压压时时方方能能发发现现，即即原原来来听听到到的的脉脉搏搏声声在在吸吸气气时时减减弱弱/ /消消失失，或或收收缩缩压压在吸气相较呼气相降低在吸气相较呼气相降低1010mmHgmmHg以上以上20奇脉产生的原理：奇脉产生的原理：与与 LV LV 搏出量的变化有关搏出量的变化有关正常人正常人： 腔静脉回流腔静脉回流量量 吸气吸气相相 胸内压胸内压 肺循环血容量肺循环血容量 肺肺静脉静脉回回心心血血量量没有明显改变没有明显改变 周围脉搏的大小无变化周围脉搏的大小无变化21心包填塞心包填塞： 胸腔压胸腔压 肺循环血容量肺
14、循环血容量 吸气吸气相相 心脏舒张受限心脏舒张受限 腔静脉腔静脉回流回流量量 肺静脉肺静脉回回心心血血量较正常时量较正常时 LV LV 搏出量搏出量 脉搏变弱甚至不能触及脉搏变弱甚至不能触及22快速扩容快速扩容 RV RV 急剧充盈急剧充盈 室间隔向左移动室间隔向左移动 阻止阻止 LV LV 舒张期的充盈舒张期的充盈 心包腔压力心包腔压力 传输到传输到 LV LV 阻止肺静阻止肺静 脉回流脉回流 冠状动脉的灌注冠状动脉的灌注 胸内负压加剧胸内负压加剧 RV RV 急剧充盈急剧充盈 在这些状况下，可应用在这些状况下，可应用 PEEP PEEP 来改善左心功能来改善左心功能23五、五、自主性张力自
15、主性张力机械通气机械通气: :机体对肺容量变化的自主反应会导致窦性心律紊乱机体对肺容量变化的自主反应会导致窦性心律紊乱 自主吸气时自主吸气时, ,心率心率 通过通过对迷走神经刺激对迷走神经刺激 自主呼气时自主呼气时, ,心率心率 肺肺过过度度膨膨胀胀/ /应应用用过过大大 TV TV 迷迷走走神神经经会会因因刺刺激激过过度度 心率心率 引起反射性小动脉扩张引起反射性小动脉扩张24六、六、心脏机械性压缩心脏机械性压缩肺容量肺容量 肺组织推向心脏、胸壁、膈肌肺组织推向心脏、胸壁、膈肌肺容量肺容量 肺膨胀肺膨胀 胸壁向外膨胀，膈肌下胸壁向外膨胀，膈肌下 移，心脏、心包、冠状动脉受压移，心脏、心包、冠
16、状动脉受压肺肺容容量量 肺肺膨膨胀胀 心心室室充充盈盈困困难难（表现出心包填塞的症状和体征）（表现出心包填塞的症状和体征） 只要选用适当的只要选用适当的 TVTV，这些是可以避免的，这些是可以避免的注意：机械通气使用前已存在肺过度膨胀的病人注意：机械通气使用前已存在肺过度膨胀的病人25CICU的心肺交互作用的心肺交互作用心胸外科监护室心胸外科监护室周燕萍周燕萍 26（一）机械通气启用初期（一）机械通气启用初期 腔静脉回流急剧腔静脉回流急剧 迷走神经过度刺激迷走神经过度刺激 血管扩张（尤小婴儿）血管扩张（尤小婴儿） 气管插管以后发生气管插管以后发生“急性心血管塌陷（虚脱）急性心血管塌陷（虚脱）”
17、27 适当补充容量（尤预设高适当补充容量（尤预设高 PEEPPEEP时）时） 仔细选择麻醉药（避免血管扩张仔细选择麻醉药（避免血管扩张/ /负性心肌作用）负性心肌作用） 对心功能不全的病人，选用正性心肌药物对心功能不全的病人，选用正性心肌药物 对对小小婴婴儿儿，事事先先给给予予抗抗胆胆碱碱能能药药物物，削削弱弱气气管管插插管管和和机机械通气所产生的过激械通气所产生的过激“迷走反应迷走反应” 尽可能尽可能允许有自主呼吸允许有自主呼吸（胸内压比完全控制通气的低胸内压比完全控制通气的低）28（二）（二）LVLV功能不全功能不全 应用正压机械通气应用正压机械通气/ /PEEPPEEP改善左心功能：改善
18、左心功能： 限制静脉回流限制静脉回流 降低降低LVLV后负荷后负荷 保持肺泡开放保持肺泡开放 维持肺容量维持肺容量 避免肺水肿所致的肺不张避免肺水肿所致的肺不张 改善氧合改善氧合29应用无创应用无创CPAP/ BiPAPCPAP/ BiPAP改善左心功能：改善左心功能： 限制静脉回流限制静脉回流 降低降低LVLV后负荷后负荷 降低呼吸功降低呼吸功 改善氧合改善氧合 避免气管插管相关性并发症避免气管插管相关性并发症30（三）内源性（三）内源性PEEP PEEP （auto-PEEPauto-PEEP）对支气管痉挛、肺间质气肿等病人来说：对支气管痉挛、肺间质气肿等病人来说：容易产生容易产生auto
19、-PEEP auto-PEEP 肺容量持续肺容量持续 静脉回流静脉回流 心排量心排量 呼气时间：尽可能延长，避免进一步气体滞留呼气时间：尽可能延长，避免进一步气体滞留 外外源源性性PEEPPEEP的的选选择择：虽虽能能降降低低呼呼吸吸功功，但但应应谨谨慎慎防防止止心血管功能的恶化心血管功能的恶化 改善肺功能：清除分泌物，应用支气管扩张剂等改善肺功能：清除分泌物，应用支气管扩张剂等31（四）急性气道梗阻（四）急性气道梗阻 对对急急性性上上呼呼吸吸道道梗梗阻阻、上上呼呼吸吸道道感感染染、气气道道异异物物吸吸入入、拔除气管插管后喉痉挛的患儿来说：拔除气管插管后喉痉挛的患儿来说： 胸内压快速急剧胸内压
20、快速急剧 LVLV后负荷后负荷 肺水肿肺水肿 低低氧氧血血症症/ /高高碳碳酸酸血血症症 肺肺血血管管收收缩缩 肺肺毛毛细细血血管压管压 肺水肿肺水肿 快速纠正低氧血症，积极机械通气控制胸内压快速纠正低氧血症，积极机械通气控制胸内压32（五）肺高压（五）肺高压机械通气的目的就是避免一切加重肺血管收缩的因素：机械通气的目的就是避免一切加重肺血管收缩的因素：低氧血症、高碳酸血症、酸中毒低氧血症、高碳酸血症、酸中毒肺不张肺不张肺容量的过度变化肺容量的过度变化 NO NO气体的吸入、高频振荡通气气体的吸入、高频振荡通气33（六）（六）导管依赖型先心病导管依赖型先心病对对体体循循环环完完全全依依赖赖于于
21、动动脉脉导导管管开开放放的的新新生生儿儿（如如左左心心发发育不良等）来说：育不良等）来说：极极易易出出现现体体循循环环低低灌灌注注的的并并发发症症，如如脑脑缺缺血血、坏坏死死性性小小肠结膜炎（肠结膜炎（NECNEC）通过机械通气控制通过机械通气控制 PVRPVR，使肺循环和体循环之间的血使肺循环和体循环之间的血流量达到理想的平衡状态流量达到理想的平衡状态避免一切使避免一切使 PVR PVR 降低的因素（如过度的氧合降低的因素（如过度的氧合/ /碱中毒）碱中毒）维持轻度酸中毒维持轻度酸中毒避免氧疗（利用空气通气）避免氧疗（利用空气通气）34（七）（七）左向右分流的先心病左向右分流的先心病对对AS
22、DASD、VSDVSD、CAVCCAVC、PDAPDA的患儿来说：的患儿来说：新新生生儿儿早早期期，PVR PVR 增增高高可可防防止止过过多多的的血血液液流流入入肺肺，从从而而部部分分保保护护了了肺肺血血管管床床，因因此此早早期期新新生生儿儿即即使使有有大大的的缺损，临床上也常常是没有症状的缺损，临床上也常常是没有症状的出出生生后后4 46 6个个星星期期，PVR PVR 自自然然下下降降，这这样样进进入入无无保保护护功能的肺血管床的血流大量增加功能的肺血管床的血流大量增加根根据据分分流流量量、心心肌肌功功能能、患患儿儿的的全全身身状状况况，开开始始出出现现心心衰衰的的症症状状：如如呼呼吸吸
23、急急促促、生生长长迟迟缓缓、反反复复呼呼吸吸道道感感染染等、甚至需要机械通气等、甚至需要机械通气35 避免一切增加肺血流的因素，如过度换气和过度氧疗避免一切增加肺血流的因素，如过度换气和过度氧疗 维持维持 PaCO2 PaCO2 轻微上升轻微上升 氧氧饱饱和和度度维维持持在在90%90%左左右右（控控制制肺肺血血流流量量的的同同时时能能够够供供给足够的组织氧合）给足够的组织氧合） PEEP PEEP 的的应应用用：降降低低 LV LV 后后负负荷荷、减减少少静静脉脉回回流流，适适度度升高升高 PVR PVR 限制肺血流量限制肺血流量36（八）体外循环（八）体外循环（CPBCPB）后的病人后的病
24、人弥漫性血管内皮细胞损伤弥漫性血管内皮细胞损伤 血管通透性血管通透性 不同程度心肌和肺的损伤不同程度心肌和肺的损伤肺泡、肺间质、胸壁水肿肺泡、肺间质、胸壁水肿 胸肺顺应性胸肺顺应性 需要较高的吸气压需要较高的吸气压/ /PEEPPEEP，才能获得适当的潮气量才能获得适当的潮气量注注意意：适适用用于于早早期期血血流流动动力力学学不不稳稳定定、心心功功能能处处于于临临界界状状态态、体体循循环环阻阻力力高高，不不能能耐耐受受“代代偿偿性性”扩扩容容的的患患儿儿37（九）九）Glenn/FontanGlenn/Fontan术的病人术的病人FontanFontan循环具有独特的心肺生理：循环具有独特的心
25、肺生理： 缺乏缺乏 RV RV 功能功能 肺血流在舒张期被动回流肺血流在舒张期被动回流对胸内压的变化相当敏感，是心排量的主要决定因素对胸内压的变化相当敏感，是心排量的主要决定因素38Glenn/FontanGlenn/Fontan术的病人：术的病人： 自主吸气自主吸气 胸内压变负胸内压变负 肺血流量肺血流量 胸胸内内压压变变正正，达达到到一一定定程程度度时时，肺肺血血流流量量将将减减少少，甚甚至到零至到零选选择择：短短的的吸吸气气时时间间，低低的的吸吸气气压压力力，最最小小的的 PEEPPEEP，并并且尽可能早地撤离呼吸机以改善血流动力学且尽可能早地撤离呼吸机以改善血流动力学“负负压压通通气气”有有利利于于改改善善不不能能早早期期撤撤机机同同时时又又存存在在低低心心排病人的血流动力学排病人的血流动力学39谢谢 谢谢40
