呼吸系統(tǒng)解剖生理與呼吸機(jī)的基本模式

呼吸系統(tǒng)解剖生理

與

呼吸機(jī)的基本模式

中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院關(guān)開泮一、呼吸系統(tǒng)解剖生理呼吸系統(tǒng)上呼吸道：鼻和鼻腔

過濾、濕化、加溫咽喉呼吸機(jī)(應(yīng)用氣插和氣切）:吸入\呼出過濾器電子濕化器\人工鼻呼吸系統(tǒng)下呼吸道：氣管支氣管終末細(xì)支氣管肺泡

(肺內(nèi)氣體交換)肺容量潮氣量(TV)補(bǔ)氣量(IRV)吸氣量(IC)補(bǔ)呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)整個(gè)呼吸過程(廣義的“呼吸”)肺部換氣(機(jī)械通氣)：空氣和肺泡之間空氣的吸入和呼出肺內(nèi)氣體交換：血液中的氧氣和二氧化碳在肺泡毛細(xì)血管內(nèi)外的交換擴(kuò)散血液循環(huán)：血液將氧氣帶到身體各部分，將二氧化碳帶回肺泡毛細(xì)血管細(xì)胞內(nèi)呼吸：血液和身體中的氧氣和二氧化碳在細(xì)胞間的交換擴(kuò)散自主呼吸的換氣過程：主動(dòng)吸氣，被動(dòng)呼氣吸氣呼氣自主呼吸過程:壓力和容量的變化隔肌和肋間肌收縮胸內(nèi)容積增大胸膜內(nèi)壓變負(fù)肺擴(kuò)張肺內(nèi)壓變負(fù)外界空氣流(壓)入肺中胸膜內(nèi)壓肺內(nèi)壓潮氣量呼吸過程中的血液循環(huán)問題靜脈瓣肌肉泵“呼吸泵”靜脈血回心動(dòng)力：吸氣時(shí)：

-胸內(nèi)Pressure

-腹內(nèi)Pressure

自主呼吸中“呼吸泵”的作用自主呼吸中“呼吸泵”的作用呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的和諧工作——自然進(jìn)化的結(jié)果機(jī)械(正壓)通氣與心肺對(duì)抗吸氣時(shí)：

-胸內(nèi)Pressure

-腹內(nèi)Pressure

自然進(jìn)程的破壞：“呼吸泵”作用的喪失回心血量降低對(duì)左心和肺血管的壓力

心排量CO

低血壓其他副作用……機(jī)械(正壓)通氣與心肺對(duì)抗二、呼吸機(jī)的基本模式呼吸機(jī)基本概念什么是呼吸機(jī)？呼吸機(jī)—電子打氣筒！閉環(huán)控制系統(tǒng)(監(jiān)測(cè)->反饋控制)Vs.開環(huán)控制系統(tǒng)(送氣,無反饋)自主呼吸

vs.正壓通氣Pressure壓力Volume容量

IEIE

自主呼吸

正壓通氣呼吸三要素:壓力、容(流)量和時(shí)間流速-時(shí)間曲線壓力-時(shí)間曲線壓力(P)：Pressure容量(V)：Volume流速(f)：Flow時(shí)間(t)：Time吸呼比(I:E)

其中：吸氣相(I)=吸氣時(shí)間(Insp.)+平臺(tái)時(shí)間(Pause)

呼氣相(E)=呼氣時(shí)間(Exp.)

重要呼吸參數(shù)壓力-時(shí)間曲線流速-時(shí)間曲線阻力壓Presi順應(yīng)性壓PcompINSPPAUSE:肺順應(yīng)性Comp.=潮氣量VT/順應(yīng)性壓Pcompml/cmH2O氣道阻力Resi.=阻力壓Presi/吸氣流速InspFlowcmH2O/l/s平臺(tái)壓力峰值壓力(PIP)呼氣末壓力(PEEP)吸氣流速呼氣末流速呼出潮氣量密閉系統(tǒng)：吸入潮氣量=呼出潮氣量EXPPAUSE:(EndExpFlow>0)內(nèi)源性PEEPi,Auto-PEEP總PEEPtot吸入潮氣量?jī)?nèi)源性PEEPi/Auto-PEEP：

COPD&Asthma空氣滯留Time(s)(L/min)123456120-120Auto-PEEP的流量波形EndExpFlow>0人機(jī)對(duì)抗存在AUTO-PEEP時(shí),觸發(fā)較困難呼吸機(jī)工作三要素：觸發(fā)、限制和切換呼吸機(jī)必須通過觸發(fā)、限制和切換完成通氣過程觸發(fā)(又稱呼氣末轉(zhuǎn)換)：呼吸機(jī)開始工作的指令---啟動(dòng)方式機(jī)器觸發(fā)：機(jī)器按時(shí)啟動(dòng)患者觸發(fā)：壓力觸發(fā)(pressuretrigger)流速觸發(fā)(flowtrigger)限制（也稱氣流管理）：機(jī)器對(duì)患者的通氣過程如何進(jìn)行，呼吸機(jī)在通氣過程中，通過設(shè)置流量或壓力完成。若設(shè)置流量，壓力為變量，此時(shí)氣道壓力隨著患者胸廓和肺的呼吸動(dòng)力學(xué)變化而變化。若以設(shè)置壓力完成通氣過程，則流量為變量（潮氣量），隨著氣道阻力、肺的順應(yīng)性的變化而變化。切換(又稱吸氣末轉(zhuǎn)換）——呼吸機(jī)吸氣向呼氣如何轉(zhuǎn)換)：呼吸機(jī)通過設(shè)置完成一定的容積或流量、時(shí)間、壓力后,實(shí)現(xiàn)吸氣向呼氣的轉(zhuǎn)換呼吸機(jī)的分類：

分類法（一）過去分類法:根據(jù)切換分為壓力型、容量型和時(shí)間型目前較為流行的分類是根據(jù)患者和呼吸機(jī)之間的關(guān)系（包括觸發(fā)、限制和切換）、由機(jī)器和病人控制時(shí)相變化的特殊結(jié)合來定義呼吸類型。

（二）、分類法：根據(jù)觸發(fā)、限制和切換三個(gè)主要過程，由機(jī)器和病人結(jié)合來定義呼吸類型，目前主要分為四種通氣方式：控制(指令)通氣(ControlVentilation,CV)：輔助通氣(AssistedVentilation,AV)：支持通氣(SupportedVentilation,SV)：自主呼吸(SpontaneousBreath)：

不同通氣方式與觸發(fā)、限制、切換關(guān)系的特點(diǎn)總結(jié)如下表：

通氣方式觸發(fā)變量（病人用力或機(jī)械定時(shí)）限制（吸氣流管理：流量或壓力）切換變量（容量、流量或時(shí)間）控制輔助支持自主機(jī)器病人病人病人機(jī)器機(jī)器機(jī)器?病人機(jī)器

機(jī)器病人?病人控制(指令)通氣(ControlVentilation,CV)

（一）

從呼吸機(jī)的觸發(fā)、通氣過程的完成到吸呼的轉(zhuǎn)換均由呼吸機(jī)完成。控制呼吸方式：

容量控制方式(V-CV):VolumeControl

壓力控制方式(P-CV):PressureControl控制(指令)通氣(ControlVentilation,CV)

（二）參數(shù)設(shè)置：呼吸機(jī)根據(jù)臨床醫(yī)生的設(shè)定參數(shù)供氣：潮氣量或壓力流速和流速波形，或吸氣時(shí)間呼吸頻率V-CV方式:VT、PeakFlow(I:EorTi)、RRP-CV方式:Pinsp、I:EorTi、RR臨床應(yīng)用：病人基本沒有自主呼吸

輔助通氣(AssistedVentilation,AV)（一）除呼吸機(jī)的觸發(fā)是由患者完成外，其余的過程均由呼吸機(jī)完成。參數(shù)設(shè)置：呼吸機(jī)根據(jù)臨床醫(yī)生的設(shè)定參數(shù)供氣：潮氣量或壓力流速和流速波形，或吸氣時(shí)間呼吸頻率觸發(fā)靈敏度（Sensitivity)V-CV方式:VT、PeakFlow(I:EorTi)、RRP-CV方式:Pinsp、I:EorTi、RR二者均屬于強(qiáng)制通氣臨床應(yīng)用：病人自主呼吸較弱輔助/控制模式(A/C):機(jī)控呼吸(一)臨床應(yīng)用：病人基本沒有自主呼吸或自主呼吸很弱的病人當(dāng)自主呼吸頻率≤設(shè)置的RR時(shí)---以C-MODE工作，當(dāng)自主呼吸頻率≥設(shè)置的RR時(shí)---以A-MODE工作呼吸機(jī)根據(jù)臨床醫(yī)生的設(shè)定參數(shù)供氣：潮氣量或壓力流速和流速波形，或吸氣時(shí)間呼吸頻率觸發(fā)靈敏度由機(jī)器啟動(dòng)，也可由病人同步觸發(fā)啟動(dòng)通氣TimePressure優(yōu)點(diǎn)可提供完全的通氣支持可控制呼吸頻率缺點(diǎn)設(shè)置值有時(shí)可能不能滿足病人的通氣需求需檢查血?dú)庵笜?biāo)等當(dāng)輔助呼吸增加時(shí)，分鐘通氣量可能會(huì)增加可引起過度通氣需設(shè)定高呼吸頻率、潮氣量和分鐘通氣量上限報(bào)警輔助/控制模式(A/C):機(jī)控呼吸(二)輔助通氣(AssistedVentilation,AV)（二）:

同步間隙指令通氣(SIMV)（也稱半自主型）臨床應(yīng)用：病人有一定頻率的自主呼吸由呼吸機(jī)強(qiáng)制通氣和自主呼吸組合而成強(qiáng)制通氣是由機(jī)器啟動(dòng)(IMV-非同步性)或病人觸發(fā)(SIMV-同步性)，強(qiáng)制頻率由RR決定。在自主呼吸時(shí)，病人決定潮氣量和呼吸頻率TimePressure病人觸發(fā)的強(qiáng)制通氣病人觸發(fā)自主呼吸機(jī)器啟動(dòng)的強(qiáng)制通氣壓力-時(shí)間曲線流量-時(shí)間曲線半自主型:同步間隙指令通氣(SIMV)

強(qiáng)制呼吸+自主呼吸強(qiáng)制呼吸:容量控制方式(VCV)或壓力控制方式(PCV)自主呼吸:無壓力支持(PSV)同步間隙指令通氣(SIMV)缺點(diǎn)如果設(shè)定頻率或潮氣量太低，對(duì)病人的支持就會(huì)不足優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)同步呼吸可改善病人的舒適性可減少病人和呼吸機(jī)之間的對(duì)抗相比A/C模式，可減少過度通氣的發(fā)生控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl壓力-時(shí)間曲線流量-時(shí)間曲線吸氣流速波形：1.方波2.智能容量遞減波

降低峰值壓力減少氣壓傷和心肺對(duì)抗潮氣量固定按病人理想公斤體重(IBW)設(shè)定:7-10ml/1kg,從低潮氣量開始設(shè)定：潮氣量、吸氣流速和波形、呼吸頻率壓力：隨病人順應(yīng)性和氣道阻力變化優(yōu)點(diǎn)醫(yī)生可控制潮氣量、呼吸頻率，以滿足病人通氣需求缺點(diǎn)吸氣峰壓可能會(huì)很高(特別是氣道阻力較大時(shí)),容易引起氣壓傷和心肺對(duì)抗控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl控制呼吸

壓力控制(PCV):PressureControl設(shè)定：吸氣壓力、吸氣時(shí)間、呼吸頻率流速波形：遞減波，隨氣道阻力而變化潮氣量：隨病人順應(yīng)性變化壓力-時(shí)間曲線流量-時(shí)間曲線監(jiān)測(cè)潮氣量是否滿足病人需求:根據(jù)病人理想公斤體重(IBW)7-10ml/1kg

優(yōu)點(diǎn)可減少氣壓傷的發(fā)生率可使塌陷或過度膨脹的肺泡恢復(fù)改善氣體分布缺點(diǎn)當(dāng)病人順應(yīng)性發(fā)生變化時(shí)，潮氣量隨著改變(如

ARDS、肺水腫病人)如吸氣時(shí)間延長(zhǎng),病人可能需要使用鎮(zhèn)靜劑或麻醉劑控制呼吸

壓力控制(PCV):PressureControl新觀點(diǎn)：壓力上升時(shí)間40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE使吸氣流速的上升符合病人的需求范圍1-100%(默認(rèn)值50%)高氣道阻力:較緩的壓力上升時(shí)間Gasflowisgreatestwhereresistanceislow,henceoverinflationofnormallungunits.

V/QPvCO2=46mmHgPvO2=40mmHgPaO2=70mmHgPaCO2=45mmHgPaCO2=43mmHgPaO2=60mmHg支持通氣(SupportedVentilation,SV)：患者觸發(fā)呼吸機(jī)，通氣過程由機(jī)器協(xié)同患者完成，吸呼轉(zhuǎn)換由患者自主完成；壓力支持(PSV):PressureSupport壓力-時(shí)間曲線流量-時(shí)間曲線1.由病人觸發(fā)呼吸:壓力觸發(fā)，流速觸發(fā)2.吸氣壓力固定根據(jù)病人情況設(shè)定3.呼氣靈敏度(PB840&760及伽利略可調(diào))：流速為峰值流速的25%時(shí)由吸氣轉(zhuǎn)為呼氣吸氣流速:遞減波機(jī)器及病人共同決定峰流速和潮氣量病人決定呼吸頻率、吸氣時(shí)間壓力支持(PSV):PressureSupport當(dāng)病人流速降到峰值流速百分比時(shí)，壓力支持通氣被終止

“呼氣靈敏度”定義了在終止呼吸機(jī)送氣時(shí)預(yù)計(jì)達(dá)到的吸氣流量峰值百分比40PCIRC

cmH2OINSPLminEXP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610PSTerminationCriteria新觀點(diǎn):呼氣靈敏度Esens呼氣靈敏度Esens若泄漏超過機(jī)設(shè)的Esens，呼吸機(jī)無法判斷病人已停止吸氣而繼續(xù)送氣，將導(dǎo)致呼吸機(jī)對(duì)抗病人的呼氣作功，使呼吸機(jī)與病人的呼吸不同步如果吸入氣量被過早終止，這會(huì)減少潮氣量，或在呼吸機(jī)停止送氣后患者仍存在自主吸氣時(shí)，增加了吸氣肌肉負(fù)荷40%(Set)25%(Set)35%(LeakRate)Flow呼氣靈敏度Esens與呼氣WOBPRESSURE醫(yī)生可根據(jù)病人的情況調(diào)節(jié)Esens，使之符合病人內(nèi)在的吸氣相，可改善病人和呼吸機(jī)之間的同步性FLOWPSovershootstargetEsensfixed25%Esensadjustedto50%NormalProblemresolved0100015低的PSV設(shè)定值5-10cmH2OPSV可減少病人克服氣管插管和人工氣道