呼吸生理和呼吸模式(常用版本)(102)汇总.ppt

呼吸系统解剖生理与呼吸机的基本模式Version4 1 德昌科技有限公司TOPCHANCETECH LTD 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 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 呼吸系统 上呼吸道 鼻和鼻腔过滤 湿化 加温咽喉 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 下呼吸道 气管支气管终末细支气管肺泡 肺内气体交换 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 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毫升 肺容量 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 肺容量 吸气量 IC 平静呼气后能吸入的最大气量IC TV IRV 肺容量 补呼气量 ERV 平静呼气后所能呼出的最大气量 肺容量 肺残气量 RC 最大呼气后肺内残留的气量 肺容量 功能残气量 FRC 平静呼气后肺内残留的气量FRC RC ERV 肺容量 功能残气量 FRC 的临床意义 FRC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如果没有FRC 呼气末期肺泡将完全塌陷 产生静 动脉血分流FRC增加提示肺泡扩张 FRC减少说明肺泡缩小或塌陷机械通气 PEEP增加功能残气量 FRC 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 肺容量 肺总容量 TLC 肺内所含的总气量TLC VC RC 肺容量 潮气量 TV 补气量 IRV 吸气量 IC 补呼气量 ERV 肺残气量 RC 功能残气量 FRC 肺活量 VC 肺总容量 TLC 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 整个呼吸过程 广义的 呼吸 机械通气 肺部换气 外界和肺泡之间气体的吸入和呼出肺内气体交换 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 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 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 呼吸肌的作用 胸锁乳突肌 将胸骨向上提升前锯肌 提升多数肋骨斜角肌 提升头两条肋骨外肋间肌 扩张胸膛腹直肌 向下拉到低位肋骨 同时将腹内物向隔膜下压内肋间肌 压下胸膛 自主呼吸过程 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 胸膜内压 肺内压 肺内气量 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 呼吸过程中的血液循环问题 肌肉泵 呼吸泵 静脉血回心动力 吸气时 胸内 Pressure 腹内 Pressure 自主呼吸中 呼吸泵 的作用 自主呼吸中 呼吸泵 的作用 呼吸系统和循环系统的和谐工作 自然进化的结果 一 呼吸系统解剖生理回顾 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 二 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发 二 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发 呼吸机基本概念 什么是呼吸机 呼吸机 电子打气筒 呼吸机分类 按使用对象成人型 婴幼儿型 通用型多功能呼吸机按工作原理气控气动 电控气动 电控电动呼吸机按人机接口方式有创或无创正压通气呼吸机按机器的功能急救 治疗 家用 高频振荡 呼吸机系统简图 二 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发 自主呼吸vs 正压通气 Pressure压力 Volume容量 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 机械 正压 通气与心肺对抗 二 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发 呼吸三要素 压力 容 流 量和时间 流速 时间曲线 压力 时间曲线 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 重要呼吸参数 压力 时间曲线 流速 时间曲线 密闭系统 吸入潮气量 呼出潮气量 二 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发 呼吸模式 呼吸模式 辅助 控制型 A C Assist Control CMV 半自主型 同步间歇指令呼吸SIMV自主型 Spontaneous 控制呼吸方式 容量控制方式 VCV VolumeControl压力控制方式 PCV PressureControl自主呼吸方式 持续正压呼吸 CPAP压力支持 PSV PressureSupport 辅助 控制模式 A C 机控呼吸 临床应用 病人基本没有自主呼吸呼吸机根据临床医生的设定参数供气 潮气量或压力流速和流速波形 或吸气时间呼吸频率由机器启动 也可由病人同步触发通气 Time Pressure 优点可提供完全的通气支持可控制呼吸频率缺点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 当辅助呼吸增加时 分钟通气量可能会增加可引起过度通气需设定高呼吸频率 潮气量和分钟通气量上限报警 辅助 控制模式 A C 机控呼吸 自主型 Spontaneous 临床应用 病人有足够的自主呼吸频率定义要求有主动的自主呼吸驱动力连续气道正压 CPAP 恒定的正压 PEEP 作用于整个自主呼吸过程中可提供或不提供吸气支持 PSV 可减少呼吸作功 WOB 潮气量和呼吸频率由病人自己决定通常是拔管前最后的通气模式 10cmH2OPEEP Time 自主型 Spontaneous 呼吸机监测一次呼吸开始到下一次呼吸开始的时间如果这个时间超过了操作者设定的窒息通气间隔时间 默认值 20秒 窒息通气开始按照预设值 压力控制或容量控制方式 工作当呼吸机监测到病人有二次连续的自主呼吸 窒息通气自动停止 按原模式通气 窒息通气双向转换 ApneaVentilation 半自主型 同步间隙指令通气 SIMV 临床应用 病人有一定频率的自主呼吸由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成强制通气是由机器启动 IMV 或病人触发 SIMV 在自主呼吸时 病人决定潮气量和呼吸频率 Time Pressure 病人触发的强制通气 A 病人触发 病人触发的自主通气 S 机器启动的强制通气 C 压力 时间曲线 流量 时间曲线 半自主型组合 同步间隙指令通气 SIMV 强制呼吸 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 无压力支持 PSV 半自主型 同步间隙指令通气 SIMV 优点同步呼吸可改善病人的舒适性可减少病人和呼吸机之间的对抗相比A C模式 可减少过度通气的发生 缺点如果设定频率或潮气量太低 对病人的支持就会不足 呼吸模式 呼吸模式 辅助 控制型 A C Assist Control CMV 半自主型 同步间歇指令呼吸SIMV自主型 Spontaneous 控制呼吸方式 容量控制方式 VCV VolumeControl压力控制方式 PCV PressureControl自主呼吸方式 持续正压呼吸 CPAP压力支持 PSV PressureSupport 控制呼吸容量控制 VCV VolumeControl 压力 时间曲线 流量 时间曲线 吸气流速波形 1 方波2 智能容量递减波降低峰值压力减少气压伤和心肺对抗 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 优点医生可控制潮气量 呼吸频率 以满足病人通气需求缺点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 控制呼吸容量控制 VCV VolumeControl 控制呼吸压力控制 PCV PressureControl 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 压力 时间曲线 流量 时间曲线 优点可减少气压伤的发生率可使塌陷或过度膨胀的肺泡恢复改善气体分布缺点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 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 控制呼吸压力控制 PCV PressureControl 新观点 压力上升梯度 流量加速百分比 使吸气流速的上升符合病人的需求范围1 100 默认值50 自主呼吸压力支持 PSV PressureSupport 压力 时间曲线 流量 时间曲线 吸气流速 递减波病人决定呼吸频率 峰流速吸气时间和潮气量 当病人流速降到峰值流速百分比时 压力支持通气被终止 呼气灵敏度 定义了在终止呼吸机送气时预计达到的吸气流量峰值百分比 40 PCIRCcmH2O INSP EXP 30 20 10 0 10 20 80 60 40 20 0 20 80 40 60 0 4 8 12s 2 6 10 PSTerminationCriteria 新观点 呼气灵敏度Esens 优点病人控制呼吸频率 潮气量和整个呼吸过程克服吸气流速通过气管插管和人工气道时的阻力病人感到舒适可减少人机对抗缺点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病人顺应性 阻力的变化病人疲劳 自主呼吸的减弱 自主呼吸压力支持 PSV PressureSupport 病人的评估值监测呼出潮气量 7 10ml 1kg 监测是否有呼吸频率的降低PSV的适用人群有完整呼吸中枢的自主呼吸病人 自主呼吸压力支持 PSV PressureSupport 自主呼吸 CPAP 持续气道正压呼吸 压力 时间曲线 流量 时间曲线 吸气触发灵敏度 呼气灵敏度 半自主型组合 同步间隙指令通气 SIMV 强制呼吸 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 二 呼吸机的基本模式 呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发 触发灵敏度 触发灵敏度 病人的努力程度达到触发灵敏度时 呼吸机将触发供气触发可选择压力或流速触发 压力触发 封闭回路 吸气阀和呼气阀关闭病人横膈收缩 开始吸气动作病人作功使呼吸机回路系统内产生负压 压力触发 当压力下降至医生所设定的灵敏度时 呼吸机将触发呼吸从病人吸气作功到呼吸机触发呼吸之间 有短暂的延迟时间 吸气阀打开时间 气体从吸气阀到插管时间 如存在AUTO PEEP 触发较困难 须克服AUTO PEEP 气道漏气时 如小儿无囊气切 气插 无法应用 Baseline Patienteffort 流速触发 开放系统 吸气阀和呼气阀打开呼气末 呼吸机提供一个低水平的连续气流 基础流速 进入病人呼吸回路 Nopatienteffort BaseFlow 无触发 吸入端流速 呼出端流速 流速触发 病人横膈收缩 吸气作功开始当病人开始吸气 一些连续气流转移至病人处 呼吸机将触发呼吸 病人触发 吸入端流速 呼出端流速 触发灵敏度 流速触发 低水平的流速满足了病人触发呼吸所作的功 有效地降低病人触发呼吸机工作所作的呼吸功可用于有AUTO PEEP COPD和哮喘 的病人可减少病人作功和呼吸机供气之间的时间延迟 与压力触发相比 可改善呼吸机的反应时间 Allinspiratoryeffortsrecognized Time Pressure A C SIMV SPONT 窒息后备 VCV Vt f flow Tplat 波形 PCV Pi f Ti I E 梯度 PSV PS 梯度 Esens CPAP PS 0 梯度 Esens 公共参数 TriggI PEEP FiO2 压力随病人顺应性和气道阻力变化 潮气量随病人顺应性变化 PS压力支持恒定 VS潮气量恒定 呼吸模式和呼吸方式总结 控制和自主的结合 参数设置的基本原则 对机械通气模式来说 临床上最常应用的仍然是A C SIMV和PSV 机械通气治疗适应证的呼吸生理指标 自主呼吸频率大于正常3倍或低于正常1 3肺活量50mmHg 呼吸空气时 肺泡动脉氧分压差 300mmHg 吸入纯氧时 最大吸气负压 25cmH2OPaCO2 50mmHg 慢阻肺除外 潮气量低于正常1 3 5ml kg 生理无效腔 潮气量 60 肺内分流 Qs Qt 15 肺内动静脉分流 粗略计算公式Qs Qt 700 PaO2 100 0 05 吸入纯氧时 Qs Qt P A a O2 16 吸入纯氧时 机械通气的模式 定压通气定容通气完全控制PCVVCVPCV PSVVCV PSV完全支持PSV 机械通气的模式 呼吸机的呼吸功 患者的呼吸功 完全休息 大量体力消耗 选择A C SIMV还是PSV取决于医生判断应该对患者实施多大程度的支持 潮气量 IBW7 10ml kg容控时直接设定潮气量定压 压力支持和压力控制 通气潮气量不能直接调节 可以监测只能通过调节吸气压力 吸气时间和吸气流速等来间接调节 并通过观察胸廓起伏及听诊两肺通气情况 来初步判断通气效果 呼吸频率 各年龄组的正常呼吸频率新生儿呼吸频率为40 50次 min婴儿为30 40次 min年长儿为20 25次 min成人为12 20次 min 应与VT相配合 以保证一定的MV应根据原发病而定慢频率通气有利于呼气 一般为12 20次 分而在ARDS等限制性通气障碍的疾病以较快的频率辅以较小的潮气量通气 有利于减少克服弹性阻力所做的功和对心血管系统的不良影响应根据自主呼吸能力而定 如采用SIMV时 可随着自主呼吸能力的不断加强而逐渐下调SIMV的辅助频率 呼吸频率 气流的形态 波形选择 递减波智能容量递减波降低峰值压力减少气压伤和心肺对抗方波可增加平均气道压 改善氧合也增加了气压伤和心肺对抗的发生机会正弦波 吸气流速的设定 临床应用过高的气流可产生较高的平均气道压 MAP 但患者可能难以忍受 超过80L min 起始流速小可不致于使顺应性好的肺泡单位快速膨胀而与顺应性差的肺泡单位之间产生剪切力 shearforce 但有时患者会感到气短一般40 60L min 根据吸呼比调节通过观察患者通气舒适程度 可调节出最佳的上升时间 平台时间 一般设置为吸气时间的15 或0 1 0 3秒也叫屏气时间 可增加气体交换的时间 改善氧合改变平台时间可以改变吸呼比 吸 呼比值 I E 及吸气时间 根据所患疾病的病理生理特点来设置一般来说I E为1 1 5 2 0 采用较小I E 可延长呼气时间 有利于呼气 在COPD和哮喘常用 一般可小于1 2吸气时间为新生儿0 3 0 6秒婴幼儿0 4 0 8秒年长儿0 8 1 0秒成人1 0 1 5秒延长Ti或增加I E 可增加气道压力和加强氧合在ARDS可适当增大I E 甚至采用反比通气 I E 1 使吸气时间延长 平均气道压升高 有利于改善气体分布和氧合 吸气峰压PIP 原则上 尽量以较低的PIP维持血气在正常低限即可当呼吸系统无病变时 PIP一般为10 20cmH2O轻度病变20 25cmH2O中度病变25 30cmH2O重度病变大于30cmH2O 增加吸气峰压PIP 改善通气最有效的方法增加平均气道压及PaO2增加潮气量降低PaCO2明显增加气胸发生的机会增加发生容量伤 volutrauma 的危险性峰压不超过40cmH2O 平台压不超过30cmH2O PEEP 呼气末端正压 增加功能残气量 FRC 并可改善氧合防止小气道陷闭 使萎陷的肺泡复张 功能残气量增加 改善气体分布 分流减少 V Q改善 氧合改善PaO2 使肺泡分布至肺毛细血管周围空间可用于所有呼吸模式 5cmH2OPEEP PEEP CPAP 优点 预防和 或改善肺不张改善氧合潜在的副作用 由于胸廓内正压的增加 使病人的心输出量降低气压伤增加颅内压 PEEP的设置 根据所测PEEPi的大小加用PEEP 所加用的PEEP为所测PEEPi值的70 80 生理性PEEP 一般为3 5cmH2O 可消除气道闭合的倾向及功能残气量降低的趋势定容条件下从低水平开始逐渐增加PEEP 同时监则吸气峰压和吸气平台压 以不引起吸气峰压和吸气平台压升高的最大PEEP再略退回lcmH2O较为恰当 以呼吸静态压力一容积曲线 P V曲线 2020 3 31 85 常用的PEEP调节方法 FiO2 PEEP递增法 PaO2经验法 首先设定机械通气的氧合目标 一般为PaO260 80mmHg 或SaO288 95 然后交替提高PEEP和FiO2的水平 以达到氧合目标的PEEP水平为适当的PEEP低位转折点法 该方法首先以低流速法描记压力 容积曲线 以目测法或双向直线回归法测定低位转折点压力 Pinf 以作为设置PEEP的依据 Pinf 2cmH2O 平台压 Pplat 法 依据动态观察Pplat的变化选择最佳PEEP 原则上Pplat增加值 PEEP调节增加值即可进一步调节PEEP直至Pplat增加值 PEEP调节增加值 然后降低1 2cmH2O即可 PEEP的设置 应用时需注意PEEP的增加或减少应小量进行 通常以增加或减少3 5cmH2O为宜 每次增减之前 应测血气 血压 必要时监测心输出量 如有心输出量降低如低血压等 虽已适当增加心脏前负荷及运用心脏正性药物 仍无效 应降低PEEP水平 吸入氧浓度的改变不要与PEEP水平的改变同时进行 PEEP水平较高时 应进行血流动力学监测 PEEP的设置 最佳PEEP bestPEEP 最佳氧合状态最大氧运输量 DO2 最好顺应性最低肺血管阻力最低QS QT达到上述要求的最小PEEP 压力上升梯度 默认值为50 可影响到峰值压力可根据病人肺部病情调节PCV和PSV压力上升梯度 减慢压力上升梯度可避免压力过冲 避免产生使顺应性较差的肺组织拉伤的应力 加快压力上升梯度可加速气体弥散 不适用于气道阻力较大的病人 某些品牌的呼吸机为具体的时间或吸气时间的百分比 呼气灵敏度 默认值为25 可影响吸气时间 影响病人的舒适程度跟根据吸气时间的长短调整呼气灵敏度的大小 吸气触发灵敏度 trigger 可分为压力和流速触发两种 一般认为 吸气开始到呼吸机开始送气时间越短越好 压力触发很难低于110 120ms 而流速触发可低于100ms 一般认为后者的呼吸功耗小于前者 触发灵敏度的设置原则为 在避免误触发的情况下尽可能小 一般置于1 3cmH2O或1 3L min 吸入气氧浓度 FiO2 调节原则以最低的FiO2 维持PaO2在60 90mmHg即可一般情况下开始时FiO2可调节为60 80 最初阶段 也可短时间内吸入100 浓度的氧 呼吸机参数的复调 血气分析是调节呼吸机的主要依据呼吸机通气稳定20 30分钟后作首次血气检查以后可间隔4小时一次病情稳定后可延长至6 8 12小时一次当病情发生变化则应复查血气通过调节呼吸机参数 一般使患者的动脉血气维持在pH7 35 7 45 PaO260 90mmHg PaCO235 45mmHg的范围内 调节呼吸机通气参数的基本原则 每次一般只改变一个参数 但要注变改变单一个参数也可能会影响其他参数调整呼吸机参数后应再复查血气 ACCPStandards 机械通气的目标 Slutsky 1993 CLINICAL临床目标 1 Reversehypoxemia改善低血氧症2 Reverserespiratoryacidosis改善呼吸性酸毒症3 Relieverespirato