呼吸生理与呼吸力学课件

呼吸生理与呼吸力学主要内容

肺换气肺通气呼吸力学PerfusionofthealveoliCapillariesTerminalbronchioleBranchofpulmonaryarteryAlveolusBranchofpulmonaryveinRespiratorybronchioleAlveolardesignAqueouslayerAqueousmacrophageLamellabody(storessurfactant)Typellpneumocyte-liningcell(producessurfactant)TypelLiningcellCapillaryCO2O2O2运输

血浆溶解O21.5%

（1mmHg0.003ml）血红蛋白结合O298.5%

（1g1.34ml）大气成分

气体浓度%

N278.6O220.9CO20.04H2O0.46肺泡气体分压

PACO2=40mmHgPAO2=(760-47)x20.9%-PACO2/呼吸商

=150–50=100mmHg氧解离曲线影响氧解离曲线因素影响氧解离曲线因素LungVentilation/PerfusionRatiosFunctionally:Alveoliat

apexareunderperfused(overventilated).Alveoliatthebaseareunderventilated(overperfused).Insertfig.16.24Figure16.24PO2=40PCO2=45NormalVA/QLowVA/QHighVA/QCO2=45PO2=150PCO2=0PO2=100PCO2=40PO2=150PCO2=0...VentilationPerfusionRatiosNoflow肺容量潮气量(VT)深吸气量（IC）补呼气量（ERV）肺活量(VC)功能残气量(FRC)残气量(RV)肺总量(TLC)VTTotalLungCapacityExpiratoryReserveInspiratoryReserveFRCInspiratoryCapacityResidualVolumeVitalCapacity肺通气（1）

解剖死腔肺泡死腔生理死腔(VD)=解剖死腔+肺泡死腔

VD=(PaCO2-PECO2)/PaCO2xVT

PECO2:呼出气平均CO2浓度肺通气（2）

肺通气量=VTxf

肺泡通气量=（VT–VD）xf

肺泡CO2浓度=CO2产量/肺泡通气量

肺泡通气量PACO2

PaCO2

肺泡通气量PACO2PaCO2呼吸力学

弹性阻力非弹性阻力时间常数内源性呼气末正压呼吸肌是动力

克服弹性阻力肺泡弹力纤维表面张力克服非弹性阻力

MechanicsofBreathingFigure7-1

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&WilkinsAnatomyofPleuralSacTakenfromSherwood,HumanPhysiology:FromCellstoSystems,5thEdAirliquidSURFACEPolarH2OmoleculesattractSurfacetension肺表面张力表面张力液体薄层肺泡腔液面压力where:P=pressureST=surfacetensionr=radiusofthe bubbleP=2ST/rLaplaceslawP=2x1=0.210P=2x1=0.45105ConnectedbubblesAlveoliasbubblesFigure7-7

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&WilkinsFigure7-3FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&WilkinsSalineAirVonNeergaardFigure7-5

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins呼吸压力胸内压胸膜腔内的压力肺内压肺泡内压力经胸廓压肺内压与体表压之差值经肺压肺内压与胸内压之差值经胸壁压胸内压与体表压之差值PA(cmH2O)+1-10+0.5-0.50AirFlow(L/s)1234time(sec)-5-8Ppl(cm

H2O)ThelinearDashedtraceisthePpl

requiredtoovercomerecoilforces.MorePpl(solidcurve)isrequiredtoovercomeairwayresistancetoflow.N.B.P=PA-PBResist•Flow.

VT(L)0.400.2RespiratoryCycleInspirationExpiration-5-8-8-6-5RestFRCInspirationEndInspiration+00-AirFlowPA=0PplExpirationtimeRespiratoryCycleSingleVTBreathPB=0顺应性定义单位压力改变时容积的改变公式

C=⊿V/⊿P肺顺应性

C肺=肺⊿V/经肺⊿P胸壁顺应性

C胸壁=肺⊿V/经胸壁⊿P呼吸系统顺应性

C总=肺⊿V/经胸廓⊿P关系1/C总=1/C肺+1/C胸壁。StaticComplianceCurvesExpirationInspiration最佳PEEP

曲线的下拐点吸气过程中，肺泡复张，肺容量增大，顺应性改善在呼吸周期中，反复出现肺泡复张，由于“剪切力”的作用，会造成肺组织损伤

PEEP值高于下拐点，减少剪切力的损伤，对肺是一种保护这样设置减少肺损伤，改善氧合，又可减少PEEP的副作用，应称为“最佳PEEP”对“拐点”的新认识吸气过程中肺泡复张是一个连续的过程，开始是肺上部肺泡复张，随着吸气量的增加，肺的下垂部分的肺泡逐渐复张拐点的测定和估算一般是在PV曲线的吸气支上进行，而PEEP与呼气支关系更密切上拐点仅表明肺泡复张的数量减少而不一定与肺泡过度扩张或受到过度牵拉有关将PEEP设置在下拐点之上，不能有效减少剪切力对肺的损伤

ARDSNETVentilatorManagement

AnticipatedPEEPsettingsatvariousFIO2requirementsFiO20.30.40.40.50.50.60.70.70.70.80.90.90.91.0PEEP558810101012141414161820–24MaintainSaO2/SpO288–95%

顺应性的应用肺病逐渐加重，顺应性随之下降轻度病变，吸气压10～15cmH2O中度病变，15～20cmH2O重度病变，25～30cmH2O

非弹性阻力

粘性阻力肺形变，组织间产生的磨擦阻力，10～20%气道阻力气流通过气道时遇到的磨擦阻力,80%气流分类

层流湍流

Reynold’s数值=2V’rp/η>2300有湍流

>4000全湍流

r半径p密度η黏度

V’流速Figure7-12FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins气道阻力（R）定义R=⊿P/V’(⊿P气道口与肺内压之差，V’气体流速)层流R=8ηL/πr4(η气体黏度，L管道长度，π圆周率，r管道半径)湍流R=V’fLη/π2r5(f磨擦系数)小气道R20%Figure7-14

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins气道阻力与顺应性

条件机械通气潮气量（VT）顺应性计算有效动态顺应性动态顺应性静态顺应性顺应性计算

有效动态顺应性=VT/Ppeak

动态顺应性=VT/P1静态顺应性=VT/Pplat有效动态顺应性

易于监测包括了弹性阻力及非弹性阻力因素

PpeakP1Pplat意义不同

ARDS吸气末平台压≤30cmH2O时间常数不能单从吸气压和顺应性去估计潮气量的大小，必须考虑时间因素计算时间常数=顺应性X阻力举例