医学呼吸生理和呼吸模式

1、会计学1医学呼吸生理和呼吸模式医学呼吸生理和呼吸模式上呼吸道：上呼吸道：F鼻和鼻腔鼻和鼻腔 过滤、湿化、加温过滤、湿化、加温F咽咽F喉喉呼吸机呼吸机( (应用气插和气切应用气插和气切）: :吸入吸入 呼出过滤器呼出过滤器电子湿化器电子湿化器 人工鼻人工鼻下呼吸道：下呼吸道：F气管气管F支气管支气管F终末细支气管终末细支气管F肺泡肺泡 ( (肺内气体交换肺内气体交换) )潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量(

2、(TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)潮气量潮气量( (TV)TV)：静息状态每次吸入或呼出的气量静息状态每次吸入或呼出的气量 成人约成人约400-500400-500毫升毫升潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)补气量补气量( (IRV)IRV)：平静吸气后所能吸入的最大气量平静吸气后所能吸入的最大气量 正常成人约正常成人约2500-2600250

3、0-2600毫升毫升潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)吸气量吸气量( (IC)IC)：平静呼气后能吸入的最大气量平静呼气后能吸入的最大气量 IC=TV+IRV IC=TV+IRV潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺

4、活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)：平静呼气后所能呼出的最大气量平静呼气后所能呼出的最大气量潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)肺残气量肺残气量( (RC)RC)：最大呼气后肺内残留的气量最大呼气后肺内残留的气量潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (

5、IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)：平静呼气后肺内残留的气量平静呼气后肺内残留的气量 FRC=RC+ERV FRC=RC+ERVF功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)的临床意义：的临床意义：nFRCFRC在生理上起着稳定肺泡气体分压的缓冲作用，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减少了通气间隙时对肺泡内气体交换的影

6、响n如果没有如果没有FRCFRC，呼气末期肺泡将完全塌陷，产生静呼气末期肺泡将完全塌陷，产生静- -动脉血分流动脉血分流nFRCFRC增加提示肺泡扩张，增加提示肺泡扩张，FRCFRC减少说明肺泡缩小或减少说明肺泡缩小或塌陷塌陷F机械通气：机械通气：PEEP PEEP 增加功能残气量增加功能残气量( (FRC)FRC)潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)肺活量

7、肺活量( (VC)VC)：最大吸气后能呼出的最大气量最大吸气后能呼出的最大气量 VC=IRV+TV+ERV VC=IRV+TV+ERV 正常成人约正常成人约45004500毫升毫升潮气量潮气量( (TV)TV)补气量补气量( (IRV)IRV)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)吸气量吸气量( (IC)IC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)：肺内所含的总气量肺内所含的总气量 TLC=VC+RC TLC=VC+RC潮气量潮气量( (TV)TV)补

8、气量补气量( (IRV)IRV)吸气量吸气量( (IC)IC)补呼气量补呼气量( (ERV)ERV)肺残气量肺残气量( (RC)RC)功能残气量功能残气量( (FRC)FRC)肺活量肺活量( (VC)VC)肺总容量肺总容量( (TLC)TLC)机械通气机械通气F肺部换气：肺部换气：外界和肺泡之间气体的吸入和呼出外界和肺泡之间气体的吸入和呼出F肺内气体交换肺内气体交换( (氧合氧合) )：血液中的氧气和二氧化碳在肺泡毛细血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管内外的交换扩散 静脉血静脉血 动脉血动脉血F血液循环：血液循环：血液将动脉血血液将动脉血( (O2)O2)带到身体各部分，将

9、带到身体各部分，将静脉血静脉血( (CO2)CO2)带回肺泡毛细血管带回肺泡毛细血管F细胞内呼吸：细胞内呼吸：血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞间的交换扩散间的交换扩散 动脉血动脉血 静脉血静脉血n胸锁乳突肌胸锁乳突肌 - - 将胸骨向上提升将胸骨向上提升n前锯肌前锯肌 - - 提升多数肋骨提升多数肋骨n斜角肌斜角肌 - - 提升头两条肋骨提升头两条肋骨n外肋间肌外肋间肌 - - 扩张胸膛扩张胸膛n腹直肌腹直肌 - - 向下拉到低位肋骨，同时将腹内物向下拉到低位肋骨，同时将腹内物向隔膜下压向隔膜下压n内肋间肌内肋间肌 - - 压下胸膛压下胸膛肺内压的变化肺内压

10、的变化隔肌和肋间肌收缩隔肌和肋间肌收缩胸内容积增大胸内容积增大胸膜内压变负胸膜内压变负肺扩张肺扩张肺内压变负肺内压变负外界空气流外界空气流( (压压) )入肺中入肺中胸膜内压胸膜内压肺内压肺内压肺内气量肺内气量吸气时：吸气时： - - 胸内胸内Pressure - - 腹内腹内Pressure 自主呼吸中自主呼吸中“呼吸泵呼吸泵”的作的作用用自主呼吸中自主呼吸中“呼吸泵呼吸泵”的作的作用用呼吸系统呼吸系统和循环系和循环系统的和谐统的和谐工作工作自然自然进化的结进化的结果果1. 呼吸系统解剖结构呼吸系统解剖结构2. 肺容量的几个概念肺容量的几个概念3. 整个呼吸过程（广义的整个呼吸过程（广义的“

11、呼吸呼吸”）4. 自主呼吸的过程自主呼吸的过程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1. 呼吸机的基本概念呼吸机的基本概念2. 机械通气和心肺对抗机械通气和心肺对抗3. 呼吸机的几个重要参数呼吸机的几个重要参数4. 呼吸模式呼吸模式5. 压力触发和流速触发压力触发和流速触发什么是呼吸机？什么是呼吸机？呼吸机呼吸机 电子打气筒电子打气筒！开环控制系统开环控制系统( (送气送气, , 无反馈无反馈) )Vs.闭环控制系统闭环控制系统( (监测监测-反馈控制反馈控制) )Pressure压力压力Volume容量容量 I E I E 自主呼吸自主呼吸 正压通气正压通气机械机械(正压正压

12、)通气与心肺对抗通气与心肺对抗吸气时：吸气时： - - 胸内胸内Pressure - - 腹内腹内Pressure 自然进程的破坏：自然进程的破坏：“呼吸泵呼吸泵”作用的丧失作用的丧失 回心血量降低回心血量降低 心排量心排量CO CO 低血压低血压, ,组织灌注减少组织灌注减少机械机械(正压正压)通气与心肺对抗通气与心肺对抗流速流速- -时间曲线时间曲线压力压力- -时间曲线时间曲线压力压力(P )：Pressure容量容量(V )：Volume流速流速( f )：Flow时间时间( t )：Time吸呼比吸呼比 ( I : E ): 其中：其中： 吸气相吸气相( I ) = 吸气时间吸气时间

13、(Insp.)+平台时间平台时间(Pause) 呼气相呼气相( E ) = 呼气时间呼气时间(Exp.) 正比通气、反比通气正比通气、反比通气屏气：屏气：气体扩散肺内交换压力压力- -时间曲线时间曲线流速流速- -时间曲线时间曲线平台压力平台压力:气体均匀扩散后气体均匀扩散后峰值压力峰值压力(PIP)潜在危害：潜在危害：气压伤、心肺对抗气压伤、心肺对抗呼气末压力呼气末压力(PEEP)吸气流速吸气流速呼气末流速呼气末流速呼出潮气量呼出潮气量密闭系统：吸入潮气量密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量呼出潮气量阻力压阻力压Presi顺应性压顺应性压PcompINSP PAUSE:肺顺应性肺顺应性Comp.

14、 = 潮气量潮气量VT / 顺应性压顺应性压Pcomp ml / cmH2O 气道阻力气道阻力Resi. = 阻力压阻力压Presi / 吸气流速吸气流速Insp Flow cmH2O / l / min EXP PAUSE:(End Exp Flow 0)内源性内源性PEEPi, Auto-PEEP 总总PEEPtot吸入潮气量吸入潮气量肺顺应性肺顺应性(Compliance)：弹性弹性内源性内源性PEEPi（Auto-PEEP）：）：COPD & Asthma 空气滞留空气滞留Time (s)(L/min)123456120-120Auto-PEEP的流量波形End Exp Flo

15、w 0 控制呼吸方式：控制呼吸方式： 容量控制方式容量控制方式(VCV):Volume Control 压力控制方式压力控制方式(PCV): Pressure Control 自主呼吸方式自主呼吸方式： 持续正压呼吸持续正压呼吸 : CPAP 压力支持压力支持(PSV): Pressure SupportTimePressure10 cm H2O PEEPTimeTimePressure病人触发的强制通气病人触发的强制通气病人触发病人触发自主呼吸自主呼吸机器启动机器启动的强制通气的强制通气压力压力- -时间曲线时间曲线流量流量- -时间曲线时间曲线F缺点缺点n如果设定频率或潮气量太低，对病人如

16、果设定频率或潮气量太低，对病人的支持就会不足的支持就会不足压力压力- -时间曲线时间曲线流量流量- -时间曲线时间曲线潮气量固定潮气量固定按病人理想公斤体重按病人理想公斤体重(IBW)设定设定: 7-10ml/1kg , 从低潮气量开始从低潮气量开始(肺保护性通气肺保护性通气)设定：潮气量、吸气流速和波形、设定：潮气量、吸气流速和波形、 呼吸频率呼吸频率压力：随病人顺应性和气道阻力变化压力：随病人顺应性和气道阻力变化设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率流速波形：递减波，随流速波形：递减波，随气道阻力而变化气道阻力而变化潮气量：随病人顺应性变化潮气量：随病人顺应性

17、变化压力压力- -时间曲线时间曲线流量流量- -时间曲线时间曲线监测潮气量是否满足病人需求监测潮气量是否满足病人需求:根据病人理想公斤体重根据病人理想公斤体重(IBW)7-10ml/1kg 40PCIRCcmH2OINSPLminEXPPLOT SETUP302010 010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE高气道阻力高气道阻力: : 较缓的压力上升时间较缓的压力上升时间Gas flow is greatest where resistance is low, hence overinflation of normal lung units. V

18、/QPvCO2 = 46 mmHgPvO2 = 40 mmHgPaO2 = 70 mmHgPaCO2 = 45 mmHgPaCO2 = 43 mmHgPaO2 = 60 mmHg压力压力- -时间曲线时间曲线流量流量- -时间曲线时间曲线1. 由病人触发呼吸由病人触发呼吸: 压力触发，流速触发压力触发，流速触发2. 吸气压力固定吸气压力固定 根据病人情况设定根据病人情况设定3. 呼气灵敏度呼气灵敏度(PB840&760可调可调)： 送气流速为峰值流速的送气流速为峰值流速的25%时时 由吸气转为呼气由吸气转为呼气F吸气流速吸气流速: 递减波递减波F病人决定呼吸频率、峰流速病人决定呼吸频率

19、、峰流速 吸气时间和潮气量吸气时间和潮气量压力压力- -时间曲线时间曲线流量流量- -时间曲线时间曲线吸气触发灵敏度吸气触发灵敏度呼气灵敏度呼气灵敏度40PCIRCcmH2OINSPLminEXP302010 010-2080604020020-804060V.04812s2610PS Termination Criteria新观点新观点:呼气灵敏度呼气灵敏度 Esens40% (Set)25% (Set)35% (Leak Rate)Flow呼气灵敏度呼气灵敏度 Esens与呼气与呼气WOBPRESSURE医生可根据病人的情况调节医生可根据病人的情况调节EsensEsens，使之符合病人内在

20、的吸气相，可改善病，使之符合病人内在的吸气相，可改善病人和呼吸机之间的同步性人和呼吸机之间的同步性FLOWPS overshoots targetEsens fixed 25%Esens adjusted to 50%NormalProblem resolved01000155 cm H2O PEEP40PCIRCcmH2OINSPLminEXPPLOT SETUP302010 010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZEF压力触发压力触发( (Press.Trigger)Press.Trigger)F流速触发流速触发( (Flow Trigger)

21、Flow Trigger) X XBaselinePatient effort TriggerPressure人机对抗人机对抗存在存在AUTO-PEEP时时, ,触发较困难触发较困难-2 cm H2ODelivered flowReturned flowNo patient effortBase Flow无触发无触发: : 吸入端流速吸入端流速 = = 呼出端流速呼出端流速Delivered flowLess flow returned病人触发病人触发: : 吸入端流速吸入端流速 - - 呼出端流速呼出端流速触发灵敏度触发灵敏度 All inspiratory efforts recogniz

22、edTimePressure1. 呼吸机的基本概念呼吸机的基本概念2. 机械通气和心肺对抗机械通气和心肺对抗3. 呼吸机的几个重要参数呼吸机的几个重要参数4. 呼吸模式呼吸模式5. 压力触发和流速触发压力触发和流速触发ILV各种新模式？各种新模式？“卖点卖点”？“商业商业炒作炒作”？回归根本！回归根本！CLINICAL 临床目标：临床目标：1. Reverse hypoxemia 改善低血氧症改善低血氧症2. Reverse respiratory acidosis 改善呼吸性酸毒症改善呼吸性酸毒症3. Relieve respiratory distress 减轻呼吸窘迫减轻呼吸窘迫4. Prevent or reverse atelectasis 预防和改善肺不张预防和改善肺不张5. Reverse respiratory muscle fatigue 改善呼吸肌肉疲劳改善呼吸肌肉疲劳 PRIMARY前前 提：提：Avoid Iatrogenic Lung Injury避免医源性避免医源性肺损伤肺损伤F其他限制型其他限制型n神经肌肉障碍神经肌肉障碍n腹部扩张腹部扩张n胸壁畸形胸壁畸形下呼吸道：下呼吸道：F气管气管F支气管支气管F终末细支气管终末细支气管F肺泡肺泡 ( (肺内气体交换肺内气体交换) )吸气时：吸气时： - - 胸内胸内Press