医学课件呼吸生理及呼吸机工作原理

呼吸生理及呼吸机工作原理 第一章呼吸系统解剖与生理 第一节呼吸系统解剖学 上呼吸道下呼吸道肺 第一章呼吸系统解剖与生理 上呼吸道 功能 传递气体作用 鼻腔起过滤 湿化及加热吸入气体 从而维持呼吸道及全身温度的作用 构成 口腔 鼻腔 咽和喉 上呼吸道 鼻腔 功能 鼻毛清除空气中的尘埃 鼻腔表面存在大量血管散发热量加温吸入空气 其腺体分泌物使鼻腔湿润 也湿化了吸入空气 不论外界温度是多少 吸入的空气经鼻腔湿化且加温至32 C 粘液腺 湿润 毛细血管 加温 纤毛 除尘 上呼吸道 咽 喉 会厌 软腭 功能 运输食物和空气 吞咽时口腔顶部软颚向上移动封闭鼻腔 会厌向下盖住总气管口食物能顺利进入食管中 呼吸时软颚和会厌相反动作 使空气进入下呼吸道和肺 下呼吸道 功能 传递气体作用 逐级将新鲜气体传送至肺泡 构成 气管 支气管 细支气管和终末细支气管 下呼吸道 总气管 总气管 最狭窄处在声带 经声带空气进入气管 总气管长约10 12公分内径为2 2 5公分 气管粘膜覆盖着纤毛 纤毛将粘液和外来物向上运动输送至喉部经咳嗽咳出或吞入食管内 食管在气管壁的后侧 下呼吸道 气管树 胸廓内总气管分为左右总支气管各自进入左右两肺 总支气管分叉为较细的叶 段 亚段等细支气管最后到达肺泡 细支气管管壁缺少软骨 成人平卧或发生炎症时 在呼气末易导致细小支气管闭合而产生内源性呼气末正压 即PEEPi或Auto PEEP 正常约3cmH2O 肺 功能 气体交换作用 肺泡周围环绕毛细血管 新鲜空气抵达肺泡提供O2给毛细血管中的红细胞 而CO2则从毛细血管中排至肺泡 即气体交换 构成 肺分为左 右两肺 左肺有两叶 右肺有三叶 叶分为段 段再分为小叶 与末梢支气管相连的是肺泡 肺泡 气体交换基本单位 人体左 右两肺的肺泡的表面面积共约70 100平方米 在静息情况下为身体摄取250毫升的氧 並排出200毫升的二氧化碳 R Q 0 8 肺 肺泡 第二节呼吸生理呼吸过程 第一章呼吸系统解剖与生理 呼吸生理目录 外 内呼吸过程呼吸生理引言肺容量肺顺应性呼吸阻力呼吸作功通气功能气体分布弥散功能通气 血流比 肺功能分为通气和换气 通气即空气靠胸廓和横膈运动使空气经气管吸入和呼出肺 而换气是空气中氧气从肺泡进入肺毛细血管血液中 二氧化碳正好相反 上述的气体交换即弥散 即气体分压从高的一侧透过 肺泡 毛细血管壁 膜向分压较低的一侧扩散 呼吸气体经上 下呼吸道往返于肺为人体提供氧和排出二氧化碳 呼吸生理引言 呼吸生理引言 呼吸系统和循环系统互相配合 将全身静脉血 含较多的CO2 送至右心室经肺部摄取氧並排出CO2 左心室将动脉血 含较多的O2 经动脉 毛细血管将O2运输至各脏器 细胞 供代謝之用 並帶走CO2 即静脉血 通气 分佈 弥散 气体交換是呼吸的整个过程 呼吸产生的机制 化学感应器 呼吸中枢 呼吸肌肉 通气 动脉PCO2 PO2 pH 呼吸的过程 外呼吸 呼吸肌 横膈 横膈一层平坦的肌肉将胸腹腔分开要的呼吸肌肉吸气时横膈向下移动呼气时回复原来位置上下移动范圍为7 10厘米 吸气 呼气 横膈收缩吸气 横膈松弛呼气 吸气时因胸廓扩张和横膈下降 气管长度及内径均增大 肺泡充气 呼气时因胸廓收缩和横膈上升 气管长度及内径均缩小 肺泡排气 休息时呼吸做功很小 病理条件下做功增加 呼吸肌本身氧耗也增加 机械控制呼吸时呼吸做功由呼吸机承担 外呼吸 呼吸肌群 胸廓运动 胸廓张开吸气 胸廓收缩呼气 外呼吸 吸气力和弹性回缩力 吸气时因横膈下降和胸廓扩张导致肺泡呈负压而使空气进入肺泡 呼气时因肺和胸廓弹性回缩力使肺泡压大于大气压使气体排出肺外 若气道阻塞 腹部肌肉和内 外肋间肌协助胸廓向内向下移动而排出气体 肺弹性 2 呼吸肌用力产生负压 吸气 弹性回缩力产生正压 呼气 外呼吸 血液运输 循环系统 将来自肺部富氧的动脉血运输至细胞 同时将携满二氧化碳但缺少氧气的静脉血运输至肺部吸收氧气排出二氧化碳 血液占人体重8 血液分为两部份其中红血球 白血球和血小板占血液总量45 剩余的是血浆占55 全身的动脉由主动脉分支出来将含有丰富氧气和养料输送至各脏器 全身的静脉将血液 含较多的二氧化碳 经上 下腔静脉返回心脏 全身的毛细血管网是氧气 二氧化碳和其他养料在血液和细胞之间交換的场所 肺泡 外呼吸 血液运输 血管系统 气体交换全过程 在肺内氧气弥散入肺毛细管血液中 CO2反之 心脏和动脉将氧合的动脉血输送至全身 在组织毛细血管处提供给细胞O2並帶走CO2 循环系统的静脉主要是将脱氧的血液返回心脏並再输送回肺 使红血球氧合並排出CO2 肺循环 肺泡 动脉 细胞 肺泡 静脉 肺循环 毛细血管 第三节通气功能 第一章呼吸系统解剖与生理 肺容量定义 一 功能残气量 FRC 平静呼气未残留在肺内的气体量 VC 肺容量定义 二 肺容量定义 三 某个解剖位置所测的容量 静态 称为肺容量 若加上时间因素 动态 即为通气量 分钟通气量 Vt潮气量 RR呼吸频率 次 分 分钟肺泡通气量 Vt 解剖死腔量 RR 次 分 解剖死腔量 上 下呼吸道的本身的容积 量 它们不參与气体交换 肺泡死腔量 肺泡通气不足或肺泡周围毛细血管 血流灌注不足所造成的无效通气量 生理死腔量 解剖死腔 肺泡死腔 影响通气的指标 顺应性 顺应性 弹性 高顺应性 低顺应性 影响通气的指标 顺应性 肺顺应性 代表肺的扩张性 肺容量改变随肺泡压力改变而变化 高顺应性 低顺应性 概念 气体在气道内流动时所受到的阻力机械通气过程中其阻力主要取决于 气道的长度 直径 气道的弹性 气管插管及呼吸管路 影响气道阻力的主要因素 气道内原因 分泌物 肿瘤 异物等 气道壁增厚气道外原因 肿瘤 脏器等 影响通气的指标 呼吸阻力 呼吸阻力 气道对气体流速 量 所存在的阻力 cmH2O L S 呼吸机输送气体到肺泡所需的压力 以克服此阻力 阻力决定于气道的长度 内径 分叉和内壁情况 及气体流速的形态 形态呈层流即阻力低 湍流产生漩涡而阻力高 阻力决定于流速大小呈正相关 层流 湍流 影响通气的指标 呼吸阻力 分泌物过多 痉挛 粘膜水肿 分泌物过多 花生米 肺气肿肺泡挤压 影响通气的指标 呼吸阻力的几种表现 临床上增加气道阻力的常见因素 COPD慢性支气管炎支气管哮喘慢性阻塞性肺气肿炎症喉气管支气管炎会厌炎支气管炎机械性原因异物肿瘤出血气管插管呼吸管路扭曲或积水 气道阻力正常值 气道阻力正常值 在流速 V 30L min时 气道阻力 Raw 0 6 2 4cmH2O L sec对于气管插管的病人 影响气道阻力的原因 可能是 插管的长度及直径 呼吸作功 呼吸作功 呼吸肌活动 消耗能量克服呼吸器官的弹性和非弹性阻力 正常 限制 阻塞 上图 正常的平静呼吸 中图 呼吸道有阻塞情况下的呼吸 吸气和呼气均作了较大的功 下图 肺或胸廓扩张受限制时吸气作功小而呼气作功大 气道阻力及呼吸功 气道阻力 Raw 与呼吸功 WOB 的关系 Raw P fRaw WOB 气道阻力增加是导致呼吸功增 加的最主要原因 肺通气不足 CO2不能充分排出体外阻塞性疾病 肺顺应性高 呼吸幅度深 节奏慢限制性疾病 呼吸幅度浅 节奏快气道阻力是影响通气及氧合的因素 Raw WOB 病人通气及氧合发生变化如果气道高阻力长时间得不到解决则导致呼吸肌肉疲劳 最终通气衰竭 氧合衰竭 呼吸生理总结 呼吸的过程是肺通气 分佈 弥散 气体交换 血气 正常吸气是主动的呈负压 呼气是被动的 吸 呼气结束时压力均为零 顺应性代表肺的扩张性 阻力代表气道对气体流速的阻力 气流分为层流和湍流 吸气作功代表吸气肌用力情况 V Q比失調会引起低氧血症 PaO2 60mmHg 血气分析是对整个呼吸生理过程的结論 呼吸机是通气机只能起肺的通气功能的作用 间接对換气功能有帮助 第二章机械通气原理 第一节机械通气的基本概念 第二章机械通气原理 机械通气定义 概念 对于病人自己不能维持机体生理机能所必需的气体交换功能 机械通气是一种能够有效地替代病人所丧失通气功能的方式 机械通气适用范围 适用范围 机械通气适用于短期及长期在医院接受治疗的危重病人 慢性呼吸系统疾病的病人 呼吸衰竭病人 各种外伤及重大手术后的病人 以及神经系统疾病 营养衰竭等各种原因导致的通气 氧合衰竭的病人 适应症的生理及病理原因 无法维持正常的通气 氧合的原因 1 气道阻力过高2 肺顺应性过差3 通气量不足4 通气 血流比例失调5 肺内分流6 渗透压及毛细血管 淋巴管通透性发生变化 机械通气涉及的物理量 压力峰压 平台压 平均压 呼气末正压容量潮气量 分钟通气量时间呼吸频率 吸气时间流速峰流速 Paw PIP PResistance Pplat PEEP A峰压 B平台压 C呼末正压 0 Time sec 机械通气物理量定义 压力 Vt PF 峰流速 潮气量 机械通气物理量定义 流量 容量 Ti Te 吸气时间 呼气时间 机械通气本身的四个物理量相互影响压力 时间 流速 时间 容量 时间压力 容量 流速 容量 压力 流速来自病人的两个呼吸生理的指标参与物理量的变化气道阻力 肺顺应性 机械通气物理量间的关系 肺顺应性的计算 概念 单位压力下肺容量的变化 C V PC 肺顺应性 V 肺容量变化 P 压力变化分类 静态顺应性动态顺应性Cs VT Plateau PEEP CD VT PIP PEEP plateau 平台压PIP 峰压PEEP 呼气末正压正常值 CD 30 40L cmH2OCs 40 60L cmH2O 临床上降低肺顺应性的常见因素 静态顺应性 肥胖痰液滞留肺不张ARDS张力性气胸动态顺应性 支气管痉挛气道阻塞气管插管扭曲 第二节机械通气的实现 第二章机械通气与呼吸机 机械通气实现 机械通气的实现是通过呼吸机来达到的 呼吸机定义 呼吸机 Ventilator 是人工通气机械装置 它不能代替完整的呼吸功能 呼吸机只是外呼吸的驱动功能的替代设备 呼吸机分类 呼吸机 Ventilator 按照其工作原理及供气方式主要分成负压 正压呼吸机两个大类 按照其工作动力又分为气动与电动呼吸机 负压呼吸机 概念 在机械通气过程中 呼吸机提供的通气压力低于大气压 典型代表是铁肺和胸甲 铁肺 IronLung 将人体除头部外的其余部分置于密闭的铁容器中 通气时使容器内形成负压迫使胸扩运动 缺点 负压使血液集中于腹腔 回心血量过少 形成 腹腔休克 因病人处于密闭容器内使得护理困难 负压呼吸机 胸甲 ChestCuirass 此设备放置于接受治疗病人的胸部 以外部动力带动胸扩运动 对护理工作有所改进 同时减少 腹腔休克 的发生 缺点 气体泄漏 负压通气符合生理情况 但由于负作用较大现今临床上应用已很少 正压呼吸机 概念 在机械通气过程中呼吸机提供的通气压力高于大气压 目前 临床使用的绝大部分是正压通气式呼吸肌 正压通气改变了机体的正常生理状况 因此应用时必须对生命体征进行监测以保证安全 机械通气历史与发展 一 19世纪初 欧洲风箱技术用于溺水急救与复苏1928年10月Drinker和Shaw发明 铁肺 箱式体外负压通气机成功地使因脊髓灰质炎呼吸衰竭而昏迷的病人神志恢复 机械通气历史与发展 二 1934年Guedel首先提到间隙正压通气1939年Drinker和Collins发明盾状胸负压通气机 以解决铁肺造成腹部血液滞留的问题 机械通气历史与发展 三 本世纪40年代末和50年代初 脊髓灰质炎大流行 促进了机械通气技术向正压通气过渡 美国和斯堪的那维亚地区因深受危害最深而分别成为新型正压通气设备的中心 机械通气历史与发展 四 1946年Bennett公司 PB呼吸机前身 生产出第一台初具近代呼吸机功能的定压呼吸机PR 1A 气控 气动压力限制型呼吸机成为正压通气的主流 3MBird公司生产的MarkVII 俗称绿匣子 亦得到广泛使用 机械通气历史与发展 五 1950年Engstrom公司率先推出容量转换功能的呼吸机 开定容呼吸机之先河 1967年Puritan Bennett公司制造出第一台电子控制容量呼吸机MA 1 第一台拥有SIMV模式第一台可调整压力触发灵敏度第一台具有复杂的报警系统 机械通气历史与发展 六 1981年Siemens公司推出Servo900C呼吸机开发PressureSupport PSV 功能 机械通气历史与发展 七 1983年全世界第一台微电脑呼吸机PB7200在Puritan Bennett公司面世 第一台采用高性能微处理器第一台采用比例电磁阀 第三节呼吸机的原理 第二章机械通气与呼吸机 呼吸机的构成 吸气模块 呼气模块 控制模块 气体混合模块 控制模块机械控制电子控制 西门子900C 微处理器控制 呼吸机的构成 一 吸气模块皮老虎活塞鼓风机涡轮普通电磁阀步进马达比例电磁阀 呼吸机的构成 二 高性能呼吸机的标志 呼气模块外置蘑菇阀内置机械阀内置主动呼气阀 呼吸机的构成 三 高性能呼吸机的标志之一 被动呼吸阀 呼吸机控制转换方式 根据呼吸机的四个物理变量 呼吸机在控制转换时 也具备以此为目标的切换方式 时间切换 压力切换 容量切换 流量切换 压力切换 供气达到目标压力时 从吸气转换到呼气 优点 压力可以控制缺点 不能保证稳定的潮气一般配合时间切换同时使用 亦称为定压通气定压型呼吸机设定吸气压力和时间 但潮气量和吸气流速则随气道阻力和肺顺应性的变化而变化 容量切换 供气达到目标容量时 从吸气转换到呼气 优点 控制通气量容易缺点 压力分布不容易均衡定容型呼吸机保证容量 但气道压力和吸气时间随气道阻力及肺顺应性的变化而变化 呼吸机控制转换方式 一 时间切换 吸气时间固定 当肺顺应性 气道阻力发生变化时 吸气压力 潮气量以及流速都将发生变化 注 很少单独使用 一般多用于小儿流速切换 现多用于作为吸气和呼气触发灵敏度 呼吸机控制转换方式 二 现代电脑控制的呼吸机一般可同时具备多种切换方式 针对不同的需要配合 组合使用 呼吸机的治疗功能 1 保持呼吸道通畅2 维持适当的通气量 使肺泡通气量满足机体需要3 改善机体交换功能 维持有效的气体交换4 减少呼吸肌做功5 加强肺内雾化吸入6 用于开胸术后 败血症 休克或严重创伤等情况下的呼吸衰竭的预防性治疗 机械通气治疗的最终目的 1 改善氧合2 平衡酸碱3 减少呼吸功4 使病人得到充分休息5 避免气压伤 机械通气治疗适应症的呼吸生理指标 1 自主呼吸频率大于正常的3倍或小于正常的1 32 自主呼吸潮气量小于正常的1 33 生理无效腔 VD 潮气量 VT 60 4 肺活量 VC 50mmHg COPD病人除外 且有继续升高的趋势或出现精神症状6 PaO250mmHg FiO2 21 8 P A a O2 300mmHg FiO2 100 9 最大吸气压力15 InitialVentilatorSettings Fullorpartialventilatorysupport WhatMode VolumeorPressureControl Respiratoryrate PeakFlow Oxygen PEEP PressureSupport Dependsonthepresentingclinicalcondition 第四节机械通气 呼吸机 的模式 第二章机械通气原理 呼吸机工作模式 Mode 做功主体 Spontaneousvs PositivePressureBreathing IEIE Pressure Volume SpontaneousPositivePressure IEIE 呼吸机工作模式 Mode CMV ContinuousMandatoryVentilationorAssist ControlCMV持续指令通气或A C辅助 控制亦称为 IntermittentPositivePressureVentilationIPPV间隙正压通气ControlledMechanicalVentilationCMV机械控制通气 呼吸机工作模式 Mode CMV CMVorA C assist control 持续指令通气或辅助 控制完全由呼吸机来支持病人由呼吸机根据操作者设定的参数提供病人持续的强制通气 当病人没有或很少呼吸努力时 优先使用的模式 在两次强制通气中的触发努力会引发吸气 MIV PIV 优点能够提供全面通气支持控制病人呼吸频率缺点设置可能不能满足病人的需求当自主呼吸增加 分钟通气量也会相应增加可能会造成通气过度应设置呼吸频率过快 分钟通气量过高报警 呼吸机工作模式 Mode CMV SynchronizedIntermittentMandatoryVentilationSIMV同步间歇指令通气全部或部分支持病人 在两次指令通气间允许病人自主呼吸结合了机械指令通气和自主呼吸 若在等待触发期间 病人有吸气努力则同步给予指令通气 若无则呼吸机自行提供预设的指令通气 当其余期间的自主呼吸由病人自己决定潮气量和呼吸频率 Time Pressure 同步指令通气 Patienteffort 呼吸机工作模式 Mode SIMV MIV PIV 优点同步呼吸可以增进病人舒适减少病人与呼吸机的对抗相对于CMV可以减少通气过度缺点假如设置的呼吸频率或潮气量太低 可能造成支持不够可能增加呼吸做功WOB病人吸气努力后 流速释放滞后呼吸回路和气管插管的阻力 呼吸机工作模式 Mode SIMV SIMV DisadvantagesMaynotbeenoughsupportifsetrateorVttoolowMayincreaseWOBlagtimebetweenpatienteffortanddeliveredflowresistanceofETtubeandcircuit SpontaneousSPONT自主呼吸病人做功 呼吸机只起到监测作用 通常需要与其他呼吸功能结合使用 如 CPAP PSV等 呼吸机工作模式 Mode SPONT ContinuousPositiveAirwayPressureCPAP持续气道正压通气 SPONT模式的主要应用形式 部分支持病人 传统上 拔管前的最后脱机模式 只能用于自主呼吸病人 潮气量 呼吸频率 吸气流速完全取决于病人 呼吸机工作模式 SPONT CPAP 0 P T 5 第五节机械通气 呼吸机 的呼吸型式简介 第二章机械通气原理 呼吸型式 定容型 VolumeTarget V CMV V SIMV VS定压型 PressureTarget P CMV P SIMV PSV BiPAP Bi Level APRV SPAP兼顾型 DuoMode PRVC Auto Flow SVT ASV APV MechanicalVentilationControls ModesCMVorassist controlVolumeorPressurebreathSIMVVolumeorPressurebreathPRVC VAPSdualbreathtype CPAPPressure VolumeSupportBi LevelAPRV AdjunctsPEEPFlowpatternSquareorDeceleratingFlowFlowtriggeringPlateau Inspiratorypause ExpiratorypauseFlowaccelerationDisconnectsensitivityExpiratorysensitivity 定压型呼吸机设定吸气压力和时间 但潮气量和吸气流速则随气道阻力和肺顺应性的变化而变化 定容型呼吸机保证容量 但气道压力和吸气时间随气道阻力及肺顺应性的变化而变化 呼吸型式 DavidZhang sCopyRight 1 2 3 4 5 6 SEC 1 2 3 4 5 6 60 20 120 120 SEC INSP EXH Flow L min 容量控制通气 DavidZhang sCopyRight Flow L min 容量控制通气 DavidZhang sCopyRight Flow 容量控制通气 流速与气道压力的关系 容量控制通气 DavidZhang sCopyRight 合适的流速 30 Time s 10 1 2 aw P cmH2O Adequateflow 3 容量控制通气 DavidZhang sCopyRight 流速太低 30 Time s 10 1 2 aw P cmH2O Adequateflow Flowsettoolow 3 容量控制通气 压力控制通气 定义应用程序 临床医生设置吸气压力和吸气时间 根据病人需求改变流速 临床医生设置吸气压力 吸气时间或吸呼比及呼吸频率 潮气量应顺应性及阻力而改变 流速释放是递减的 可以用在A C和SIMV模式在A C模式时 所有呼吸都是时间切换压力限制的 无论机器引发的还是病人引发的 在SIMV时 只有机器引发的是时间切换压力限制的 自主呼吸可以被PSV支持 压力控制通气 压力控制通气 优点限制气压伤的风险可以复张萎陷的肺泡和湿肺改善气体分布缺点当病人顺应性改变时潮气量变化 如 ARDS急性呼吸 pulmonaryedema肺水肿 延长吸气时间时 病人可能需要镇静和 或药物麻痹 DavidZhang sCopyRight 1 2 3 4 5 6 SEC 1 2 3 4 5 6 60 20 120 120 SEC INSP EXH Flow L min 压力控制通气 DavidZhang sCopyRight Flow 压力控制通气 1 2 3 4 5 6 SEC 1 2 3 4 5 6 60 20 120 120 SEC INSP EXH Flow L min 压力控制通气 ShortNormalLong 吸气时间 压力控制通气 1 2 3 4 5 6 SEC 1 2 3 4 5 6 600cc 120 120 SEC 0 450cc 压力控制通气 压力控制通气 容量控制通气与压力控制通气的比较 容量通气释放容量恒定吸气压力变化吸气峰流速恒定吸气时间取决于设置峰流速和潮气量 压力通气释放容量变化吸气压力恒定吸气流速变化吸气时间预设 呼吸频率 容量控制通气与压力控制通气的比较 潮气量保证人机同步性气压伤危险通气 血流比 容量控制通气与压力控制通气的比较 第六节机械通气 呼吸机 的辅助功能 第二章机械通气原理 辅助功能 定义 不能单独使用与工作模式配合使用 可以带来一定的治疗效果 大多数辅助功能是SIMV的拓展 辅助功能 种类 PositiveEndExpiratoryPressurePEEP呼气末正压PressureSupportVentilationPSV压力支持SensitivitySens触发灵敏度Esens呼气触发灵敏度 定义在呼气末应用一个持续的正压使压力不回到大气水平与其它机械通气模式配合使用 如 A C SIMV当用于自主呼吸时 则为CPAP 辅助功能 PEEP 辅助功能 PEEP PositiveEndExpiratoryPressurePEEP呼气末正压PressureSupportVentilationPSV压力支持SensitivitySens触发灵敏度Esens呼气触发灵敏度 增加功能残气量 FRC 及改善氧合重新开放萎陷的肺泡扩张病人肺泡从肺泡到血管间隙 重新分布肺水 5cmH2OPEEP 辅助功能 PEEP PEEPvs CPAP区别 运用在不同的模式效果预防和 或纠正肺不张改善氧合潜在不利由于增加了胸廓内压而减少心输出量气压伤增加颅内压 PEEPvs CPAP PEEP CPAP 用来保持气道在呼气末开放气道压力在呼气末不回到零预防肺泡萎陷或肺膨胀不全复张萎陷肺泡单位减少气体在阻塞的气道内受限 对抗内源性PEEP PEEP在机械通气中对机体的有利影响 1 呼气时气道及肺泡内压升高 使肺保持在一定程度的扩张状态 阻止肺萎陷的发生 因而使原已降低的功能残气量得以恢复 保持肺泡内氧分压相对稳定 有利于气体交换 2 因肺萎陷缓解 功能残气量增加 随之而来的肺顺应性增加 呼吸功减少 耗氧量下降 肺顺应性的增加 也可使胸内压下降 有利于静脉血液回流 3 PEEP使肺及间质内压力增高 毛细血管内液外渗减少 对抗肺水肿的发生 同时 因肺泡压力的升高 使得吸入相同氧浓度气体的肺泡的氧分压亦升高 有利于氧向血液的弥散 PEEP在机械通气中对机体的有利影响 4 因肺泡充气改善 增加了肺泡通气量 亦改变了通气 血流比 无效腔样效果及肺内血液分流效果都有可能得以改善 随之 动脉血氧分压升高 肺泡与动脉血氧分压差下降 5 根据以上PEEP能增加氧合 减少氧耗等综合作用 因而 可降低吸入氧浓度 避免因长期吸入高浓度氧气而导致氧中毒 6 有人认为PEEP的应用能促进肺泡表面活性物质的生成 PEEP在机械通气中对机体的不利影响 1 产生各种气压伤 2 PEEP的不适当应用 可使胸腔内压上升 且由于肺泡压升高 肺血管受压 造成静脉回流减少 心输出量下降 而心输出量下降势必降低氧的全身传递能力 即使动脉血氧含量没有减少 也会加重组织与器官的缺氧 3 PEEP的应用 可能进一步增加机械通气时抗利尿素的分泌 加之心输出量的减少 肾血流减少 造成少尿 水潴留 致肺水肿进一步加重 最佳PEEP的选择 最佳PEEP值为对循环无不良影响而达到最大的肺顺应性 最小的肺内分流 最高的氧运输 最低的FiO2时的PEEP值 选择时应从2 5cmH2O开始 逐步增加至有效改善血气状态 FiO270mmHg 而动脉压 心排量无明显减少 中心静脉压 CVP 稍上升为止 多数病人在10cmH2O左右即可 定义用一个预设的正压作用于自主呼吸吸气努力 流速是递减的 它是一个典型的压力型通气 需要健全的呼吸驱动力自主呼吸吸气努力被支持到一个预设的压力水平病人决定呼吸频率 吸气时间 吸气峰流速和潮气量 辅助功能 PSV 目标克服吸气流速通过人工气道和呼吸回路所做的功改善人机同步增强自主呼吸潮气量 辅助功能 PSV 低水平PSV5to10cmH2OPSV应用在间歇指令通气模式中的自主呼吸上 SIMV BiPAP 减少吸气流速通过人工气道和呼吸回路所做的功可能是拔管前最后水平的支持最大PSV增加PS水平 增强自主呼吸吸气努力作用产生每公斤体重10毫升的潮气量能接近病人总通气需求 辅助功能 PSV 评估病人状况监测呼出潮气量保持避免系统漏气流速终止标准应呼吸机不同而变化监测呼吸频率增加而潮气量减少的情况PSV的适应症呼吸中枢健全的自主呼吸病人 辅助功能 PSV 辅助功能Sensitivity Sens 灵敏度设置建立触发变量触发变量将帮助呼吸机确认病人吸气努力作用 当病人努力被确认 呼吸机将被触发提供气体释放 触发灵敏度可以是压力改变或流速改变 灵敏度 压力触发 病人吸气努力始于横膈收缩 这个努力将被在呼吸回路中传递 密闭系统 当这个被传递的努力达到预设的压力触发灵敏度时 呼吸机感知并释放一次呼吸 压力触发 举例 压力触发灵敏度设为2cmH2O 前面两次病人努力达到压力触发灵敏度 呼吸机被触发释放呼吸 第三次病人努力没有达到灵敏度 呼吸机没有确认该触发 流速触发 呼吸机在呼吸回路中释放一个低水平的持续气流 开放系统 病人吸气努力始于横膈收缩 当病人开始吸气时 一部分持续气流进入病人持续气流发生变化 变化量达到预设的流量触发灵敏度时 呼吸机感知并释放一次呼吸 压力触发 当压力下降达到临床医生预设的灵敏度 呼吸机将触发一次呼吸 从病人开始吸气努力到呼吸机确认并释放呼吸会有轻微的延迟时间 Baseline Trigger Patienteffort Pressure 流速触发 低水平的流速满足病人引发吸气努力 从病人开始吸气努力到呼吸机确认并释放呼吸的延迟时间降低到最小 相对于压力触发改善了呼吸机的响应时间 Allinspiratoryeffortsrecognized Time Pressure Summary Primaryindicationformechanicalventilationisimpendingorexistingrespiratoryfailure Therearemanyventilatorsettingsandmodesavailabletosupportindividualpatientneeds Successfulventilatormanagementinvolvesunderstandingandmaximizingthebenefitsofmechanicalventilationwhileminimizingtheassociatedrisks 第七节机械通气 呼吸机 的参数 第二章机械通气原理 TidalVolume潮气量Vt VolumeControl容量控制 V CMVorV SIMV 直接设置潮气量恒定的容量 变化的气道压力PressureControl压力控制 P CMVorP SIMV 不直接设置潮气量 通过调节吸气压力和吸气时间 Ti 在呼吸机上观察呼出潮气量恒定的压力 变化的潮气量 PressureRegulatedVolumeControl PRVC 压力调节容量控制基于病人体重设置潮气量4 8毫升 公斤为了避免气压伤 限制平台压力在30 35cmH2O ACCP 1993 Amatoetal 1998 1995 NLBI 1999 TidalVolume潮气量VT PeakInspiratoryFlowrate吸气风流速 当在使用容量控制呼吸时 PIF将决定潮气量以多快的速度释放给病人 对大多数病人来讲吸气时间1秒是足够的 即PIF大约为50L minor0 83L sec下列情况时应增加流速 高吸气驱动力病理性气道阻碍 RespiratoryRate呼吸频率RR 病理性气道阻碍低呼吸频率 12次 分需要长呼气时间将气体排出肺病理性限制肺病和急性头损伤高呼吸频率 12 20次 分依照病理生理学和动脉血气ABG结果进行调节 I ERATIO吸呼比CMV SIMV容量释放呼吸 吸气时间 Ti seconds 呼气时间 Te seconds RR 15 minI E 1 3 1 0sec 3 0sec 2 0sec 1 0sec RR 20 minI E 1 2 0 75sec 2 25sec RR 20 minI E 1 3 PIFVt流速波形 方波 RR Oxygen吸入氧浓度 FiO2 一般在第一次血气结果出来前 用100 O2开始例外COPD农药中毒持续需要FiO2 60 来维持氧合说明肺内V Q不成比例可能需要调高PEEP水平 BasicVentilatorSettings呼吸机基本设置 FiO2用血氧饱和度仪帮助调节目标 50 Rate10to20bpm潮气量 VT 7to9mls kg灵敏度压力或流速触发 峰流速 吸气时间 吸呼比Controlshowfasttidalvolumeisdelivered流速波形方波 递减波通气模式A C SIMV SpontaneousVolumetargetedorpressuretargeted VentilatingBetweenUpperAndLowerInflectionPoints GrowinginterestinusinginflectionpointsasaguidetoventilatorsettingsinARDSpatientsmustbemeasuredbysupersyringeorslowflowvolumebreathwithsquarewaveflowcurveCurrentstrategiesincludeIncreaseMAPwhilelimitingpeakalveolarpressurepreventingalveolarcollapsebyventilatingabovethelowerinflectionpointpreventingoverdistensionbyventilatingbelowtheupperinflectionpoint UpperAndLowerInflectionPoints 0 20 40 60 20 40 60 0 2 0 4 0 6 P aw CMH20 V T LITERS C D A B Whatdoesthisrepresent WhatisA WhatisB WhatisC AndhowaboutD 0 20 40 60 20 40 60 0 2 0 4 0 6 D LowerInflectionPoint A B Overdistension PVCURVE PEEP 5cmH2O SettingPEEP PEEP 12cmH2O ProblemsofPEEP 低血压高水平PEEP结合大潮气量可能引起肺损伤Compliance PCV inlowcompliantlungswhenPEEPissettohighandusingPCVthetidalvolumesmaybeinadequate Unknownvolumeunlessusingasupersyringe Toolittlenoteffectiveinreducingventilatorassociatedlunginjury IsPEEPRequiredandhowmuch PEEPshouldalwaysbeconsideredinacutelunginjury AppropriatePEEPcanpreventairwayscollapsingatendexpiration HigherlevelsofPEEPhaveshownimprovedoutcomesinsevereARDS AslungfunctioncompliancechangessodoesthePEEPrequirement TosetappropriatePEEPusethePVcurvefromtheventilatorgraphicsoracalibrationsyringeandmanualapproachwhichcalculatesthevolumewithinPEEPandthetidalvolumesize 新型通气模式 SPAP压力 时间曲