呼吸衰竭機(jī)械通氣相關(guān)生理

急性呼吸衰竭和有關(guān)呼吸生理第1頁(yè)解剖以喉為界分為上呼吸道和下呼吸道氣管長(zhǎng)度10~13cm，口徑18~25mm小氣道<2mm肺泡：是呼吸氣體進(jìn)行交換場(chǎng)所呼吸肌肉第2頁(yè)呼吸道呼吸道主要功能氣體通道加溫加濕清潔過(guò)濾防御性反射其他：發(fā)聲、嗅覺(jué)等第3頁(yè)呼吸肌肉主要吸氣肌膈肌肋間外肌主要呼氣肌肋間內(nèi)肌腹肌輔助呼吸肌第4頁(yè)肺內(nèi)壓和胸腔內(nèi)壓肺內(nèi)壓肺泡內(nèi)壓力胸腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)壓力《生理學(xué)》第七版第5頁(yè)胸腔內(nèi)負(fù)壓作用保持肺處于擴(kuò)張狀態(tài)使肺跟隨胸廓運(yùn)動(dòng)而張縮促進(jìn)血液及淋巴液回流第6頁(yè)肺通氣吸氣呼吸肌積極收縮

胸廓擴(kuò)張

胸內(nèi)負(fù)壓增加

肺擴(kuò)張

肺容積增加

肺內(nèi)壓下降

與大氣壓產(chǎn)生壓力梯度

氣體進(jìn)入肺泡呼氣膈肌、肋間肌松弛

胸廓彈性回縮

胸內(nèi)負(fù)壓減少

肺回縮

肺容量減小

肺內(nèi)壓升高

與大氣壓產(chǎn)生壓力梯度

氣體排出第7頁(yè)阻力順應(yīng)性氣道阻力彈性阻力+PEEPi第8頁(yè)氣道阻力層流阻力起源于氣體之間互相摩擦Raw＝8ηl/(πr4)湍流阻力起源于氣體之間以及氣體與氣道壁之間互相摩擦Raw＝vl*摩擦因子/4π2r5層流示意圖湍流示意圖氣體分子之間、氣體分子與氣道壁之間摩擦力第9頁(yè)彈性阻力彈性彈性物質(zhì)在外力作用下變形時(shí)，反抗變形和彈性回位傾向安靜呼吸時(shí)，約占總阻力2/3吸氣時(shí)阻力，呼氣時(shí)動(dòng)力第10頁(yè)彈性阻力影響原因1、肺泡表面張力II型肺泡上皮細(xì)胞肺泡表面活性物質(zhì)2、肺彈性回縮力

肺彈性成份主要存在于肺間質(zhì)rPT第11頁(yè)第12頁(yè)順應(yīng)性物體易擴(kuò)張性，指單位壓力變化所引發(fā)容積變化計(jì)算公式

C＝ΔV/ΔP彈性阻力倒數(shù)靜態(tài)順應(yīng)性：氣流阻斷后所測(cè)得順應(yīng)性動(dòng)態(tài)順應(yīng)性：未阻斷氣流所測(cè)得順應(yīng)性第13頁(yè)影響順應(yīng)性原因彈性阻力增加（順應(yīng)性減少）肺水腫，實(shí)變，纖維化，肺不張氣胸、胸腔積液脊柱側(cè)彎或其他胸壁畸形肥胖、腹脹動(dòng)態(tài)肺充氣第14頁(yè)（一）什么是急性呼吸衰竭？呼吸衰竭定義：是指多種原因引發(fā)肺通氣和（或）肺換氣功能?chē)?yán)重障礙，以致在靜息狀態(tài)下亦不能維持足夠氣體交換，造成低氧血癥，伴或不伴高碳酸血癥，進(jìn)而引發(fā)一系列病理生理變化和對(duì)應(yīng)臨床體現(xiàn)綜合征。急性呼吸衰竭（acuterespriatoryfailure）是在呼吸系統(tǒng)功能失常，引發(fā)氣體交換異常也許危及生命時(shí)發(fā)生。第15頁(yè)急性呼吸衰竭病因第16頁(yè)低氧和高碳酸臨床體現(xiàn)第17頁(yè)低氧血癥發(fā)生機(jī)制1、吸入氣中氧分壓下降2、呼吸不足3、氧耗增加4、V/Q失調(diào)5、分流6、彌散功能障礙第18頁(yè)氧耗量（ml/min）第19頁(yè)VA/Q第20頁(yè)分流第21頁(yè)V/Q不匹配及分流增加常見(jiàn)原因

------上述疾病是造成難治性低氧最主要原因肺實(shí)質(zhì)與肺間質(zhì)疾患：肺炎，間質(zhì)性肺疾?。↖LD），ARDS，…肺血管疾患：肺栓塞，血管炎，腫瘤，畸形，…心臟疾病：大面積心梗，心源性肺水腫（CPE

），…第22頁(yè)彌散功能障礙肺換氣形式為彌散影響彌散原因：氣體分壓差氧療基礎(chǔ)呼氣末肺泡容積（FRC）、彌散面積和距離通氣/血流（V/Q）氣體分子量和溶解度第23頁(yè)通氣功能障礙第24頁(yè)通氣效率性死腔（deadspace）通氣：未進(jìn)行氣體交換氣體總分鐘通氣量=肺泡通氣量+死腔通氣量VE=VA+VD...第25頁(yè)分鐘通氣量、肺泡通氣量和死腔量分鐘通氣量等于潮氣量乘以呼吸頻率例：病人f12次/分，VT600ml，VD200ml計(jì)算肺泡通氣量VAVE=VT×f.VD=VD×f..VA=VE–VD=（600-200）×12=4800（ml/min）...第26頁(yè)例：在上述通氣條件下測(cè)得PaCO240mmHg2小時(shí)后出現(xiàn)f增加至24次/分，但總分鐘通氣量無(wú)變化復(fù)查血?dú)馐荆篜aCO272mmHg？肺泡通氣量減小VA=VE–VD=7200-200×24=2400（ml/min）...第27頁(yè)死腔通氣生理死腔量解剖死腔肺泡死腔量第28頁(yè)反應(yīng)通氣效率指標(biāo)死腔量與潮氣量比值：VD/VT正常值：0.2~0.4第29頁(yè)肺泡通氣有效性—PaCO2肺泡通氣公式PaCO2=VCO2VA..（VCO2：CO2產(chǎn)生量）×0.863第30頁(yè)高碳酸血癥發(fā)生機(jī)制VA=（VT-VD）*RRCO2生成增多肺泡通氣量減小死腔量增大第31頁(yè)（二）機(jī)械通氣作用一種臟器功能支持伎倆支持對(duì)象：通氣和/或氧合功能障礙患者支持器械：呼吸機(jī)（ventilator）支持目標(biāo)：恢復(fù)有效通氣并改善氧合支持目標(biāo)：是為治療原發(fā)病爭(zhēng)取時(shí)間第32頁(yè)機(jī)械通氣改善氧合減少氧耗：減少呼吸功提升吸氧濃度(FiO2)提升呼氣末正壓(PEEP)增加吸氣壓力/VT延長(zhǎng)吸氣時(shí)間(TI)肺泡復(fù)張（RM）第33頁(yè)

心肺交互作用廣義上包括三個(gè)基本概念。1.自主呼吸是一種運(yùn)動(dòng)，也許加重循環(huán)負(fù)荷。2.吸氣在呼氣末容積基礎(chǔ)上增加了肺容積/胸廓擴(kuò)張，產(chǎn)生血流動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。3.自主吸氣使胸腔內(nèi)壓（ITP）下降。（三）心肺交互作用第34頁(yè)1·胸內(nèi)壓變化對(duì)循環(huán)生理影響2·

肺容量變化對(duì)循環(huán)生理影響3·

病理生理?xiàng)l件下正壓通氣肺血管效應(yīng)第35頁(yè)1.對(duì)靜脈回流和右心功能影響

右房壓力（Rightatriumpressure,PRA）直接收到胸內(nèi)壓影響。腹腔壓力直接收到膈肌下降影響外周靜脈壓受大氣壓影響第36頁(yè)1.對(duì)靜脈回流和右心功能影響吸氣相時(shí)，PRA下降腹腔內(nèi)壓力則由于膈肌下降而升高外周靜脈壓在整個(gè)呼吸周期中相對(duì)恒定第37頁(yè)1.對(duì)靜脈回流和右心功能影響體靜脈回流依賴于胸腔外靜脈和右房壓力差前者是驅(qū)動(dòng)力而后者則是阻力，決定了心輸出量第38頁(yè)1.對(duì)靜脈回流和右心功能影響自然呼吸（或真正意義上負(fù)壓通氣）時(shí)，壓力差增大，利于靜脈回流，右室前負(fù)荷和每搏量都增加正壓通氣時(shí)，PRA增高造成靜脈回流減少，右室前負(fù)荷和心輸出量也對(duì)應(yīng)減少第39頁(yè)1.對(duì)靜脈回流和右心功能影響PEEP應(yīng)用使胸內(nèi)壓在呼吸相時(shí)也不能恢復(fù)至大氣壓，從而使回心血量在整個(gè)呼吸周期均減少，也許使心輸出量下降第40頁(yè)2.對(duì)左心系統(tǒng)影響左心室后負(fù)荷取決于左心室跨壁壓（transmuralpressure，Ptm），即左心室內(nèi)壓力與心室周?chē)鷫毫χ?，能夠用下述公式體現(xiàn)：

Ptm＝左心室內(nèi)壓力(即外周動(dòng)脈血壓)－心室周?chē)鷫毫?Ppl)第41頁(yè)第42頁(yè)2.對(duì)左心系統(tǒng)影響在氣道狹窄或小氣道痙攣時(shí)，呼吸肌作功增加，胸內(nèi)負(fù)壓增大，左心室后負(fù)荷顯著增加，易造成左心室功能不全，甚至左心室功能衰竭。機(jī)械通氣可改善胸內(nèi)負(fù)壓增加，減少左心室后負(fù)荷，從而改善左心室功能。第43頁(yè)2.對(duì)左心系統(tǒng)影響

正在機(jī)械通氣左心室功能不全患者，若過(guò)早撤機(jī)，左心室后負(fù)荷增加致左心室功能失代償，使撤機(jī)失敗。

第44頁(yè)1.肺容量變化對(duì)右心后負(fù)荷影響PVR是右室后負(fù)荷決定原因PVR直接收到肺容量影響全肺阻力取決于肺血管兩部分平衡：肺泡毛細(xì)血管和肺泡外毛細(xì)血管第45頁(yè)1.肺容量變化對(duì)右心后負(fù)荷影響.當(dāng)肺容積超出FRC時(shí)，由于肺泡膨脹，肺泡毛細(xì)血管受壓.當(dāng)肺容量從FRC向殘氣量減少時(shí)，能夠發(fā)生兩種情況：（一）肺泡外毛細(xì)血管變得扭曲甚至塌陷（二）肺容量很小時(shí)，終末氣道塌陷也許造成肺泡缺氧，當(dāng)肺泡內(nèi)氧分壓低于60mmHg時(shí)，將發(fā)生低氧造成肺血管收縮，PVR也將增加，這一點(diǎn)也許更主要。第46頁(yè)1.肺容量變化對(duì)右心后負(fù)荷影響正常心肺系統(tǒng)，接近FRC通氣而PEEP不大于10cmH2O時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生具有臨床意義右室前負(fù)荷變化。在哮喘、肺梗