呼吸生理與呼吸機

海南省中醫(yī)院重癥醫(yī)學科洪瑋華呼吸生理

與

呼吸機基礎一、呼吸生理呼吸系統(tǒng)解剖與功能肺容量的幾個概念廣義的呼吸自主呼吸的過程呼吸過程與血液循環(huán)二、呼吸機基礎1、機械通氣的目標2、呼吸機參數(shù)的認識3、呼吸機的基本模式呼吸系統(tǒng)解剖上呼吸道：1、鼻和鼻腔過濾、濕化、加溫2、咽3、喉呼吸生理鼻、鼻腔與呼吸機回路濕化、加溫粘液腺

－濕潤毛細血管

－加溫纖毛

－除塵自然呼吸過濾呼吸生理下呼吸道：1、氣管2、支氣管3、終末細支氣管4、肺泡

(肺內(nèi)氣體交換)呼吸生理呼吸系統(tǒng)功能肺通氣肺換氣呼吸生理呼吸生理肺容量的幾個概念4V4C呼吸生理1、吸入潮氣量、呼出潮氣量2、補氣量(IRV)：平靜吸氣后所能吸入的最大氣量正常成人約2500-2600毫升3、吸氣量(IC)：平靜呼氣后能吸入的最大氣量IC=TV+IRV4、補呼氣量(ERV)：平靜呼氣后所能呼出的最大氣量5、肺殘氣量(RC)：最大呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量6、肺活量(VC)的臨床意義：評價呼吸儲備對脫機的評價和預后呼吸生理7、功能殘氣量（FRC）的臨床意義：1）生理上起著穩(wěn)定肺泡氣體分壓的緩沖作用，減少了通氣間隙時對肺泡內(nèi)氣體交換的影響；2）FRC減少，呼氣末肺泡將縮小或塌陷并產(chǎn)生靜-動脈血分流3）FRC增加，提示肺泡擴張，總的肺泡表面積相對減少，有效氣體交換相對減少（肺泡水腫時則相對增加）機械通氣：PEEP增加功能殘氣量呼吸生理PvCO2=55mmHgPvO2=40mmHgPaO2=80mmHgPaCO2=32mmHgPaCO2=48mmHgPaO2=90mmHgPvO2=40mmHgPvO2=40mmHgPvCO2=55mmHgPvCO2=55mmHgPaO2=60mmHgPaCO2=40mmHg呼吸生理肺泡病變CO2CO2O2CO2O2廣義的呼吸呼吸生理自主呼吸的換氣過程及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)壓變負肺擴張肺內(nèi)壓變負外界空氣流(壓)入肺中呼吸生理呼吸過程與血液循環(huán)肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓減小，靜脈血回心阻力減小，回心血常量增多，CO增加，有效循環(huán)血流量相對增加隔肌和肋間肌收縮胸內(nèi)容積增大胸膜內(nèi)壓變負肺擴張肺內(nèi)壓變負外界空氣流(壓)入肺中肺順應力回縮胸內(nèi)容積減小胸膜內(nèi)壓變正肺縮小肺內(nèi)壓變正肺中氣流(壓)出外界吸氣呼氣肺內(nèi)壓增大，靜脈血回心阻力增加，回心血常量減少，CO減小，有效循環(huán)血流量相對減少呼吸生理機械通氣與血液循環(huán)自主呼吸vs.正壓通氣Pressure壓力Volume容量

IEIE

自主呼吸

正壓通氣呼吸生理機械(正壓)通氣與心肺對抗吸氣時：

-胸內(nèi)Pressure

-腹內(nèi)Pressure

自然進程的破壞：“呼吸泵”作用的喪失回心血量降低心排量CO

低血壓,組織灌注減少……機械通氣的目標呼吸機基礎CLINICAL臨床目標：1.Reversehypoxemia

改善低血氧癥2.Reverserespiratoryacidosis

改善呼吸性酸毒癥3.Relieverespiratorydistress

減輕呼吸窘迫4.Preventorreverseatelectasis

預防和改善肺不張5.Reverserespiratorymusclefatigue

改善呼吸肌肉疲勞

PRIMARY前提：AvoidIatrogenicLungInjury避免醫(yī)源性肺損傷以病人為中心的呼吸策略呼吸機基礎目標:以病人為中心的呼吸策略前提：防止機械正壓通氣的副作用:壓力傷和容量傷心肺對抗其他并發(fā)癥，如過度通氣等設置：根據(jù)病人的病理生理狀況調節(jié)呼吸機的參數(shù)以病人為中心的呼吸策略呼吸機基礎阻塞型呼吸障礙(氣道阻力)哮喘支氣管炎肺氣腫煙霧吸入過小的插管限制型呼吸障礙(肺順應性)ARDS肺炎充血性心衰CHF氣胸其他限制型神經(jīng)肌肉障礙腹部擴張胸壁畸形呼吸機參數(shù)的認識呼吸機基礎以PB840呼吸機為例1、病人監(jiān)測屏2、報警參數(shù)設定屏3、主設定欄當前周期模式：A輔助；C控制；S自主實測氣道峰壓：（防止氣壓傷）實測氣道平均壓：（利于氧合水平提高，影響回新血量）呼氣末正壓：（影響功能殘氣量）實測吸呼比：（臨床意義不大）實測呼吸頻率：（衡量病人自主呼吸次數(shù)）實測呼出潮氣量：（評價真正進入肺的氣量）實測總分鐘通氣量：（衡量供氣水平）波形窗口鍵更多實測參數(shù)鍵報警日志窗口鍵更多活動報警信息更多菜單窗口鍵病人監(jiān)測屏波形圖所有呼吸波形都是彩色的

控制的吸氣波形是綠色的呼氣是黃色

自主呼吸的吸氣波形是橙色40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE氣道峰壓報警：（防止氣壓傷，一旦檢測到氣道壓高于設定值，將打開呼吸閥減壓）呼吸頻率報警：（防止病人發(fā)生淺快呼吸）總分鐘通氣量報警：（分別設高低限，黑色部分是按IBW推算的正常值范圍）控制通氣潮氣量報警：（防止容積傷，分別設定高低限，黑色部分是按IBW推算的正常值范圍）自主通氣潮氣量報警：（防止容積傷，分別設定高低限，高限與VTEMAND聯(lián)動，低限可設置更低）報警參數(shù)設定屏同一病人：（將自動調入上一設定參數(shù)）新病人：（需重新設定病人的IBW和模式、參數(shù)等值）進行短自檢：（校準傳感器和人工氣道的特性數(shù)據(jù)，讓呼吸機自動補償容量和壓力的損失）主設定欄呼吸模式呼吸模式：輔助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步間歇指令呼吸SIMV自主型(Spontaneous)控制呼吸方式：

容量控制方式(VCV):VolumeControl

壓力控制方式(PCV):PressureControl

自主呼吸方式：

持續(xù)正壓呼吸:CPAP壓力支持(PSV):PressureSupportA/C（機控）SIMV(半自主)SPONT(自主)VCV：容量控制PCV：壓力控制PSV：壓力支持CPAP：持續(xù)氣道正壓呼吸模式和呼吸方式控制和自主的結合A/CSIMVSPONT

（窒息后備）VCV：Vt、f、flow、Tplat、波形PCV：Pi、f、Ti/I:E、梯度PSV：PS、梯度、EsensCPAP：PS＝0、梯度、Esens呼吸模式和呼吸方式總結控制和自主的結合：VCV+PSV、PCV+PSV、VCV/PCV＋CPAP（壓力隨病人順應性和氣道阻力變化）（潮氣量隨病人順應性變化）（PS壓力支持恒定，VS潮氣量恒定）呼吸機監(jiān)測一次呼吸開始到下一次呼吸開始的時間如果這個時間超過了操作者設定的窒息通氣間隔時間(默認值：20秒)，窒息通氣開始按照預設值（壓力控制或容量控制方式）工作當呼吸機監(jiān)測到病人有二次連續(xù)的自主呼吸，窒息通氣自動停止，按原模式通氣窒息通氣雙向轉換(ApneaVentilation)呼吸三要素:壓力、容(流)量和時間呼吸機基礎流速-時間曲線壓力-時間曲線壓力(P)：Pressure容量(V)：Volume流速(f)：Flow時間(t)：Time吸呼比(I:E):

其中：吸氣相(I)=吸氣時間(Insp.)+平臺時間(Pause)

呼氣相(E)=呼氣時間(Exp.)

正比通氣、反比通氣屏氣：氣體擴散肺內(nèi)交換壓力-時間曲線流速-時間曲線平臺壓力:氣體均勻擴散后峰值壓力(PIP)潛在危害：氣壓傷、心肺對抗呼氣末壓力(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=呼出潮氣量阻力壓Presi順應性壓Pcomp

INSPPAUSE:肺順應性Comp.=潮氣量VT/順應性壓Pcompml/cmH2O氣道阻力Resi.=阻力壓Presi/吸氣流速InspFlow

cmH2O/l/minEXPPAUSE:(EndExpFlow>0)內(nèi)源性PEEPi,Auto-PEEP總PEEPtot吸入潮氣量順應性代表彈性物體的擴張性,定義為容量改變與壓力改變的比值。C=△V/△PC的倒數(shù)（1/C）則為彈性阻力。高順應性低順應性高順應性/低彈性阻力低順應性/高彈性阻力相同的壓強彈性阻力/順應性臨床應用：病人基本沒有自主呼吸呼吸機根據(jù)臨床醫(yī)生的設定參數(shù)供氣由機器啟動（控制），也可由病人同步觸發(fā)通氣（輔助）輔助Pressure機械通氣的呼吸模式——輔助/控制模式（A/C）控制優(yōu)點可提供完全的通氣支持可控制呼吸頻率缺點設置值有時可能不能滿足病人的通氣需求需檢查血氣指標(PO2、PCO2)當輔助呼吸增加時，分鐘通氣量可能會增加可引起過度通氣需設定高呼吸頻率、潮氣量和分鐘通氣量上限報警輔助/控制模式(A/C):機控呼吸控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl壓力-時間曲線流量-時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抗潮氣量固定按病人理想公斤體重(IBW)設定:7-10ml/kg,從低潮氣量開始(肺保護性通氣)設定：潮氣量、吸氣流速和波形、呼吸頻率壓力：隨病人順應性和氣道阻力變化優(yōu)點醫(yī)生可控制潮氣量、呼吸頻率，以滿足病人通氣需求缺點吸氣峰壓可能會很高(特別是氣道阻力較大時),容易引起氣壓傷和心肺對抗控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl設定呼吸頻率：（盡量保持病人的自主呼吸，防止吸氣肌萎縮）設定吸氣平臺時間：（吸氣后屏氣，能增加氣體在肺內(nèi)的擴散，從而增加氧合改善肺內(nèi)分流）設定潮氣量：（肺保護通氣策略，6~8ml/IBW）設定吸氣峰流量：（設置需根據(jù)病人個體情況設定，防止初流速失調；數(shù)值越大吸氣時間越短，吸呼比越?。┰O定送氣波形：（可選方波或遞減波，遞減波更符合生理，有利于氣體在肺內(nèi)擴散；使用遞減波時可適度提高吸氣峰流量）設定觸發(fā)靈敏度：（默認值：新生兒1L/min；兒童2L/min；3L/min成人。如管道漏氣嚴重要適當提高數(shù)值，避免誤觸發(fā)）設定氧濃度：設定呼氣末氣道正壓：（注意PEEP對回心血量的影響，可通過P/V環(huán)低拐點幫助確定）１、ＶＣＶ關鍵是設定ＶＴ，按肺保護通氣策略初設，根據(jù)血氣結果調整；２、吸氣峰流量設定數(shù)值決定了病人吸氣早期是否能得到充足的氣量，因此對改善人機對抗有幫助；３、波形的選擇可改善峰壓和氣體在肺內(nèi)的分布；４、需設定好峰壓報警值，防止氣壓傷；５、密切觀測呼出潮氣量與設定值得差，如是帶氣囊插管通氣，兩者相差超過８％，提示人工氣道漏氣較嚴重；VCV控制呼吸

壓力控制(PCV):PressureControl設定：吸氣壓力、吸氣時間、呼吸頻率流速波形：遞減波，隨氣道阻力而變化潮氣量：隨病人順應性變化壓力-時間曲線流量-時間曲線監(jiān)測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改善氣體分布缺點當病人順應性發(fā)生變化時，潮氣量隨著改變(如ARDS、肺水腫病人)如吸氣時間延長(適當?shù)奈鼩鈺r間延長以保證潮氣量),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吸氣時間鎖定：（ALI/ARDS病人保證吸氣時間）吸呼比鎖定：（可大致鎖定氣道平均壓）呼氣時間鎖定：（COP