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机械通气的生理知识,郴州市第一人民医院重症医学科王盛标,通气,通气通气就是气体进出肺部排除二氧化碳及摄入氧气呼吸外呼吸气体在肺的交换内呼吸气体在细胞层次的交换,通气及呼吸,自主呼吸,通过呼吸肌扩张胸廓形成肺部负压大气及肺部形成梯度压力导致气流流动,自主呼吸示意图,正压机械通气,通过设备进行通气可以提供部分或者全部的呼吸支持设备驱动气体进入肺内，吸气过程中肺泡正压状态,正压机械通气示意图,机械通气的目的,维持适当的肺泡通气维持或改善动脉氧合维持或者增加肺容积减少呼吸做功,机械通气的适应症,心肺复苏通气功能异常呼吸肌功能异常呼吸肌疲劳胸壁异常神经肌肉异常呼吸驱动力下降气道阻力增加或者气道阻塞氧合异常难治性低氧血症需要PEEP呼吸做功明显增加,自主呼吸与正压通气的区别,肺泡压力及胸腔压力自主呼吸呼吸肌肉做功扩张胸廓胸腔内负压肺泡扩张肺泡内负压正压通气呼吸管路与肺泡内形成压力梯度肺泡内及胸腔内均形成正压,自主呼吸与正压通气的区别,静脉回流自主呼吸胸腔内负压传导至胸腔内静脉胸泵影响增加回心血流量正压通气胸腔内正压无胸泵影响降低静脉回流降低心输出量,自主呼吸与正压通气的区别示意图,正压通气的压力梯度,峰压值(Ppeak)平台压或者肺泡压(Pplateau)基础压平均气道压(Pmean)跨气道压(PTA),气道峰压(Ppeak),在吸气过程中呼吸环路开放气道可达到的最高压力水平。压力控制模式呼吸机直接设定容量控制模式:受容量及流速的影响受肺顺应性的影响受气道阻力的影响,气道峰压的临床意义,气道峰压是设置压力报警限的根据实际气道峰压之上5-10cmH2O以不高于45cmH2O为宜气道峰压与肺损伤的关系,气道峰压增加的临床意义,不伴有平台压的增加Ppeak-Pplat=FlowxResistance用于克服气道阻力反应气道问题伴有平台压的增加肺实质或间质问题肺含气状态变化,Ppeak,Pplat,Paw(cmH2O),NormalPPlat(NormalCompliance),IncreasedPIP,IncreasedPTA(increasedAirwayResistance),气道阻力对峰压的影响,肺顺应性对峰压的影响,Time(sec),Paw(cmH2O),NormalPPlat(NormalCompliance),IncreasedPPlat(DecreasedCompliance),Normal,PIP,流速或气道阻力对气道峰压产生影响，但对平台压无影响顺应性的变化对气道峰压和平台压都产生相同影响,肺泡平台压(Pplateau),平台压是通过按压吸气末暂停键进行测量按压吸气末暂停键使得肺泡压力与呼吸环路压力相等因为没有气体流动即无压力梯度可以反映肺泡顺应性及潮气量,平台压（Pplat）的影响因素,定容通气，方波Pplat=Volume/Compliance+PEEP用于克服弹性阻力和PEEP影响因素：顺应性PEEP潮气量,平台压（Pplat）的意义,可近似反应肺泡压与肺损伤的关系更为密切限制平台压不超过35cmH2O,平台压（Pplat）的监测,吸气末阻断法患者：充分镇静模式：容量控制参数：方波“吸气末屏气”,平均气道压(Pmean),整个呼吸周期平均气道压力下列因素科导致平均气道压的显著不同:呼气末压力水平PEEP吸气时间(TI)受峰压的影响较小可以显著影响氧合状态,虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其均数即平均气道压,平均气道压(Pmean),平均气道压(Pmean),数个周期中气道压的平均值与影响PIP的因素及吸气时间长短有关近似于平均肺泡压与对心血管系统的影响直接相关,基础气道压,呼气末压力水平如果呼吸末压力水平高于0则称之为呼气末正压PEEP或者持续呼气末正压CPAP。PEEP是产生于强制呼吸末CPAP产生于自主呼气末,内源性呼气末正压（PEEPi）,在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压，称为PEEPi只要呼气时间小于肺排空的实际时间（3倍时间常数）就会产生PEEPiPEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）,PEEPi的影响因素,气道阻力增加呼吸系统弹性下降气道动态塌陷通气量过大呼气时间不足呼气肌的作用,PEEPi的临床意义,对循环系统产生不良影响增加呼吸功，导致呼吸肌疲劳增加肺损伤的危险性,PEEPi的监测方法:间接观察,胸围增大；患者呼吸费力；心血管功能恶化；呼气末有持续呼气气流，呼气的最后部分突然被吸气中断；压力控制通气时潮气量或每分通气量下降；不能用呼吸系统顺应性下降解释的平台压升高；容量控制通气时气道压力升高。,监测有无PEEPi,呼气末阻断法测定PEEPi,呼气末阻断法测定PEEPi,患者：充分镇静模式：容量控制参数：PEEPe全肺平均PEEPi,PEEPi的临床处理,降低PEEPiCOPD，哮喘降低气道阻力减少分钟通气量延长呼气时间消除呼气肌的作用,增加PEEPiARDS，间质性肺病延长吸气时间PEEPe,PEEPe的作用机制,肺泡,上游气道,下游气道,0cmH2O,PEEPe8cmH2O,Pcrit,PEEPi10CmH2O,PEEPi10CmH2O,Pcrit,呼气末正压（PEEP）,PEEP的生理学效应COPD：减少呼吸功，防止气道动态塌陷哮喘：有争议ARDS：使萎陷肺泡复张/防止肺泡再萎陷，减少分流，改善V/Q比值和顺应性,跨气道压力(PTA),跨气道压力是气道峰压与肺泡平压压力差潮气量及肺顺应性决定肺泡平台压潮气量、肺顺应性、流速、气道阻力决定气道峰压流速、气道阻力决定跨气道压,跨气道压力(PTA),正压机械通气对器官的影响,对肺的影响对心脏的影响对肾脏的影响对肝脾胃肠营养的影响对神经系统方面的影响人机不协调的影响,机械通气对肺的影响,对分流的影响：分流指有血液灌流无通气。临床分流分为毛细血管分流及解剖分流。常见毛细血管分流为肺不张、肺炎、肺水肿及ARDS，解剖分流见于先心病。正压通气可改善毛血血管分流而加重解剖分流。对通气的影响：正压通气可以改善原来通气低下肺区的通气，同时可增加解剖无效腔及产生无效腔效应。肺不张：纯氧吸入、低肺容量及痰栓科导致肺不张。PEEP、气道廓清技术、叹气样呼吸有助于防治肺不张。气压伤：施加于气道的压力过高导致。表现为肺间质气肿、纵膈气肿、皮下气肿及气胸。呼吸肌相关肺损伤:高充气容积可导致肺泡过度扩张产生容积伤；肺泡反复萎陷开放产生剪切伤；炎性介质产生生物伤。,机械通气对肺的影响,肺动态过度充气：指的是通气量增高或者呼气时间缩短导致呼气末容量的增加超过功能残气量，称之为DPH。DPH可导致PEEPi的产生。大的VT、短的TE及延长的时间常数=RE*Crs中可见。肺炎：使用预防VAP的集束方案-体位管理；口腔护理；持续胃肠营养；规范洗手；单独听诊器；声门下吸引；不建议频繁更换管路；避免长时间使用PPI制剂；合理使用抗生素；免疫支持治疗；缩短机械通气时间；早期康复治疗。过度通气及通气不足：氧毒性：尤其在新生儿可导致视网膜病变。呼吸的控制：通过仔细分析及鉴别发生高通气的原因，对因处理，实在需要高通气，则通过镇静、镇痛等减少通气及代谢。,机械通气对心脏的影响,正压通气可减少回心血量，导致低血压和可能减少心输出量，尤其在高平均气道压、高肺顺应性及低循环血量时明显。胸膜腔内压的增加可减少静脉血回流及右心的充盈，减少心输出量。正压通气增加肺血管阻力。减少左心室后负荷。可以导致左心功能不全患者的心输出量增加。正压通气对心脏的作用可因平均气道压降低而改善。必须使用高平均气道压时，为维持心输出量合动脉血压，有必要维持循环容量负荷及给予血管加压药物。,机械通气对肾脏的影响,可引起尿少：心输出量的减少导致肾血流灌注减少。正压通气导致血浆抗利尿激素增加和心房促钠尿排泄肽减低。可出现液体的过负荷：尿量减少补液过多呼吸道的湿化致不显性失水减少,机械通气对肝脾胃肠营养的影响,可出现胃扩张及应激性胃肠出血PEEP可减少门静脉血流营养的不足可导致呼吸肌的分解代谢，增加肺炎及肺水肿的风险；过度的喂养可导致通气需求的增加。,机械通气对神经的影响,正压通气可增加颅内压：静脉回流减少，导致颅内血流量及压力增加。高平均气道压并低血压及颅内高压，导致脑灌注压下降。但是，颅脑外伤患者，只要有可能，必须使用低平均气道压，尤其低PEEP机械通气。合并存在肺部疾患时，气道压水平的确定酌情考虑。机械通气影响患者睡眠质量，可导致焦虑、谵妄、人机对抗及适用镇