呼吸系统解剖生理与呼吸机的基本模式

呼吸系统解剖生理 与 呼吸机的基本模式 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 一、呼吸系统解剖生理 1. 呼吸系统解剖结构 2. 肺容量的几个概念 3. 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 4. 自主呼吸的过程 5. 呼吸过程中的血液循环问题 呼吸系统呼吸系统 上呼吸道： F鼻和鼻腔 过滤、湿化、加温 F咽 F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 呼吸系统呼吸系统 下呼吸道： F气管 F支气管 F终末细支气管 F肺泡 (肺内气体交换) 一、呼吸系统解剖生理一、呼吸系统解剖生理 1. 呼吸系统解剖结构 2. 肺容量的几个概念 3. 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 4. 自主呼吸的过程 5. 呼吸过程中的血液循环问题 肺容量肺容量 潮气量(TV)：静息状态每次吸入或呼出的气量 成人约400-500毫 补气量(IRV)：平静吸气后所能吸入的最大气量 正常成人约2500-2600毫升 吸气量(IC)：平静呼气后能吸入的最大气量 IC=TV+IRV 补呼气量(ERV)：平静呼气后所能呼出的最大气量 肺容量肺容量 肺残气量(RC)：最大呼气后肺内残留的气量 功能残气量(FRC)：平静呼气后肺内残留的气 量 FRC=RC+ERV F功能残气量(FRC)的临床意义： nFRC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 n如果没有FRC，呼气末期肺泡将完全塌陷，产生静-动脉血 分流 nFRC增加提示肺泡扩张，FRC减少说明肺泡缩小或塌陷 F机械通气：PEEP 增加功能残气量(FRC) 肺容量肺容量 肺活量(VC)：最大吸气后能呼出的最大气量 VC=IRV+TV+ERV 正常成人约4500毫升 肺总容量(TLC)：肺内所含的总气量 TLC=VC+RC 一、呼吸系统解剖生理一、呼吸系统解剖生理 1. 呼吸系统解剖结构 2. 肺容量的几个概念 3. 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 4. 自主呼吸的过程 5. 呼吸过程中的血液循环问题 整个呼吸过程整个呼吸过程( (广义的广义的“ “呼吸呼吸” ”) ) F肺部换气：外界和肺泡之间气体的吸入和呼出 F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 F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 F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 肺内气体交换肺内气体交换- -氧合氧合 一、呼吸系统解剖生理一、呼吸系统解剖生理 1. 呼吸系统解剖结构 2. 肺容量的几个概念 3. 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 4. 自主呼吸的过程 5. 呼吸过程中的血液循环问题 自主呼吸的换气过程自主呼吸的换气过程：主动吸气，被动呼气：主动吸气，被动呼气 被动呼气被动呼气 主动吸气主动吸气 呼吸肌呼吸肌 呼吸肌的作用呼吸肌的作用 n胸锁乳突肌 - 将胸骨向上提升 n前锯肌 - 提升多数肋骨 n斜角肌 - 提升头两条肋骨 n外肋间肌 - 扩张胸膛 n腹直肌 - 向下拉到低位肋骨，同时将腹内物 向隔膜下压 n内肋间肌 - 压下胸膛 自主呼吸自主呼吸过程过程: :压力和容量的变化压力和容量的变化 隔肌和肋间肌收缩 胸内容积增大 胸膜内压变负 肺扩张 肺内压变负 外界空气流(压)入肺中 肺内压 胸膜内压 肺内气量 一、呼吸系统解剖生理一、呼吸系统解剖生理 1. 呼吸系统解剖结构 2. 肺容量的几个概念 3. 整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 4. 自主呼吸的过程 5. 呼吸过程中的血液循环问题 呼吸过程中的血液循环问题呼吸过程中的血液循环问题 静脉血回心动力：静脉血回心动力： 静脉瓣 肌肉泵 “呼吸泵” 自主呼吸中“呼吸泵”的作用 吸气时： - 胸内 Pressure - 腹内 Pressure 呼吸系统呼吸系统解剖生理解剖生理 回回 顾顾 1.呼吸系统解剖结构 2.肺容量的几个概念 3.整个呼吸过程（广义的“呼吸”） 4.自主呼吸的过程 5.呼吸过程中的血液循环问题 二、呼吸机的基本模式二、呼吸机的基本模式 1. 呼吸机的基本概念 2. 机械通气和心肺对抗 3. 呼吸机的几个重要参数 4. 呼吸模式 二、呼吸机的基本模式二、呼吸机的基本模式 1. 呼吸机的基本概念 2. 机械通气和心肺对抗 3. 呼吸机的几个重要参数 4. 呼吸模式 呼吸机基本概念呼吸机基本概念 什么是呼吸机？ 呼吸机 电子打气 筒！ 开环控制系统 (送气, 无反馈) Vs. 闭环控制系统 (监测-反馈控制) =安全、准确安全、准确 呼吸机系统简图呼吸机系统简图 二、呼吸机的基本模式二、呼吸机的基本模式 1. 呼吸机的基本概念 2. 机械通气和心肺对抗 3. 呼吸机的几个重要参数 4. 呼吸模式 自主呼吸自主呼吸 vs. vs. 正压通气正压通气 I E I E 自主呼吸 正压通气 Pressure 压力 Volume 容量 机械(正压)通气与心肺对抗 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 二、呼吸机的基本模式二、呼吸机的基本模式 1. 呼吸机的基本概念 2. 机械通气和心肺对抗 3. 呼吸机的几个重要参数 4. 呼吸模式 呼吸三要素呼吸三要素: :压力、容压力、容( (流流) )量和时间量和时间 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 )= 呼气时间(Exp.) 正比通气、反比通气 压力-时间曲线 屏气： 气体扩散 肺内交换 流速-时间曲线 重要呼吸参数重要呼吸参数 压力-时间曲线 流速-时间曲线 峰值压力(PIP) 潜在危害： 气压伤、心肺对抗 平台压力:气体均匀扩散后 阻力压Presi 顺应性压Pcomp 呼气末压力(PEEP ） 吸气流速 呼气末流速 吸入潮气量 呼出潮气量 密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量 肺顺应性Comp. = 潮气量VT / 顺应性压Pcomp ml / cmH2O 气道阻力Resi. = 阻力压Presi / 吸气流速Insp Flow cmH2O / l / min 二、呼吸机的基本模式二、呼吸机的基本模式 1. 呼吸机的基本概念 2. 机械通气和心肺对抗 3. 呼吸机的几个重要参数 4. 呼吸模式 呼吸模式呼吸模式 呼吸模式： F辅助/控制型 (A/C:Assist/Control; CMV) F半自主型: 同步间歇指令 呼吸SIMV F自主型(Spontaneous) 呼吸模式呼吸模式 控制呼吸方式： 容量控制方式(VCV):Volume 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 辅助辅助/ /控制模式控制模式( (A/C):A/C):机控呼吸机控呼吸 F临床应用：病人基本没有自主呼吸 F呼吸机根据临床医生的设定参数供气： n潮气量或压力 n流速和流速波形，或吸气时间 n呼吸频率 F由机器启动，也可由病人同步触发通气 辅助辅助/ /控制模式控制模式( (A/C) :A/C) :机控呼吸机控呼吸 F优点 n可提供完全的通气支持 n可控制呼吸频率 F缺点 n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) n当辅助呼吸增加时，分钟通气量可能会增加 l可引起过度通气 l需设定高呼吸频率、潮气量和分钟通气量上限报警 半自主型半自主型: :同步间隙指令通气同步间隙指令通气 ( (SIMV)SIMV) F临床应用：病人有一定频率的自主呼吸 F由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成 F强制通气是由机器启动(IMV)或病人触发(SIMV) F在自主呼吸时，病人决定潮气量和呼吸频率 半自主型半自主型: :同步间隙指令通气同步间隙指令通气( (SIMV)SIMV) F优点 n同步呼吸可改善病人的舒适性 n可减少病人和呼吸机之间的对抗 n相比A/C模式，可减少过度通气的发生 F缺点 n如果设定频率或潮气量太低，对病人的支持 就会不足 自主型自主型( (Spontaneous)Spontaneous) F临床应用：病人有足够的自主呼吸频率 F定义 n要求有主动的自主呼吸驱动力 n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 F可提供或不提供吸气支持(PSV) 自主型自主型( (Spontaneous)Spontaneous) F可减少呼吸作功(WOB) F潮气量和呼吸频率由病人自己决定 F通常是拔管前最后的通气模式 控制呼吸控制呼吸 容量控制容量控制( (VCV):Volume ControlVCV):Volume Control 压力-时间曲线 流量-时间曲线 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 潮气量固定 按病人理想公斤体重(IBW) 设定: 7-10ml/1kg , 从低潮气量开始(肺保护性通气) 控制呼吸控制呼吸 容量控制容量控制( (VCV):Volume ControlVCV):Volume Control F优点 n医生可控制潮气量、呼吸频率，以满足病人 通气需求 F缺点 n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 控制呼吸控制呼吸 压力控制压力控制( (PCV): Pressure ControlPCV): Pressure Control 压力-时间曲线 流量-时间曲线 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 监测潮气量是否满足病人需求: 根据病人理想公斤体重(IBW) 7-10ml/1kg 控制呼吸控制呼吸 压力控制压力控制( (PCV): Pressure ControlPCV): Pressure Control F优点 n可减少气压伤的发生率 n可使塌陷或过度膨胀的肺泡恢复 n改善气体分布 F缺点 n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) n如吸气时间延长 (适当的吸气时间延长以保证潮气 量), 病人可能需要使用镇静剂或麻醉剂 自主呼吸自主呼吸 压力支持压力支持( (PSV): Pressure SupportPSV): Pressure Support 1. 由病人触发呼吸: 压力触发，流速触发 2. 吸气压力固定 根据病人情况设定 3. 呼气灵敏度(PB760可调)： 流速为峰值流速的25%时 由吸气转为呼气 F病人决定呼吸频率、峰流速 吸气时间和潮气量 自主呼吸自主呼吸 压力支持压力支持( (PSV): Pressure SupportPSV): Pressure Support F低的PSV设定值 n5 - 10 cm H2O PSV n可减少病人克服气管插管和人工气道的阻力所作 的功 n可作为脱管的最后支持水平 F高的PSV设定值 nPS 可增加自主呼吸的吸气作功能力，最高可达 10 ml/kg的潮气量 n可满足病人几乎总的通气要求 自主呼吸自主呼吸 压力支持压力支持( (PSV): Pressure SupportPSV): Pressure Support F优点 n病人控制呼吸频率、潮气量和整个呼吸过程 n克服吸气流速通过气管插管和人工气道时的阻力 n病人感到舒适 n可减少人机对抗 F缺点 n如果病人状况改变时，由于呼吸机保持恒定的支持 水平，可能会发生通气支持不足 l病人顺应性、阻力的变化 l病人疲劳,自主呼吸的减弱 自主呼吸自主呼吸 压力支持压力支持( (PSV): Pressure SupportPSV): Pressure Support F病人的评估值 n监测呼出潮气量(7-10ml/1kg) n监测是否有呼吸频率的降低 F PSV的适用人群 n有完整呼吸中枢的自主呼吸病人 自主呼吸自主呼吸: : CPAP(CPAP(持续气道正压呼吸持续气道正压呼吸) ) PEEP(PEEP(呼气末端正压呼气末端正压) ) F增加功能残气量(FRC),并可改善氧合 n使塌陷的肺泡复原 n扩张已打开的肺泡 n使肺泡分布至肺毛细血管周围空间 n可用于所有呼吸模式 PEEP / CPAPPEEP / CPAP F优点： n预防和/或改善肺不张 n改善氧合 F潜在的副作用： n由于胸廓内正压的增加，使病人的心输出量 降低 n气压伤 n增加颅内压 半自主型组合半自主型组合: : 同步间隙指令通气同步间隙指令通气( (SIMV)SIMV) 强制呼吸强制呼吸 + + 自主呼吸自主呼吸 强制呼吸: 容量控制方式(VCV)或压力控制方式 (PCV) 自主呼吸: 可加压力支持(PSV) 半自主型组合半自主型组合: : 同步间隙指令通气