机械通气的呼吸力学

1、哈尔滨医科大学附属第二医院 重症医学科 王洪亮 ,机械通气的呼吸力学,佛问一沙门：人命在几间？对曰：数日间。佛言：子未闻道。 复问一沙门：人命在几间？对曰：饭食间。佛言：子未闻道。复问一沙门：人命在几间？对曰：呼吸间。佛言：善哉，子知道矣！,四十二章经的启示,生命在于：呼吸之道,呼吸的本质运动,时相 动力 阻力 顺应性,压力流量容积,做功,呼 吸 力 学,基础:运动方程示意图,力学基本原理,正常呼吸时的力,动力：吸气肌收缩 阻力：弹性回缩力 气道阻力,动力：弹性回缩力 阻力：气道阻力,（肺、腹、膈）组织阻力 （20%）,气道阻力（80%）,非弹性阻力30%,弹性阻力(顺应性) 70%,正常吸气

2、的阻力,肺与胸壁的弹性组织（1/3）,表面张力 （2/3）,粘滞 阻力,惯性 阻力,8l R= r4,Vfl R= 2r5,容量控制 方波送气,机械通气,肺与胸壁的伸缩性能、膨胀性能、变形能力 以单位压力(cmH2O)引起的容积(L)变化表示 Compliance = （ L/cmH2O）,运送指定流速的气体所需的压力 只有系统运动以及气体流动时才会产生 airway Resistance = cm H2O/(Ls-1),阻力和顺应性,气道阻力,Raw=(PIP- Pplat)/ FLOW,R = V / I,气道阻力,气道阻力,气道阻力增加： 与人工气道有关 与解剖气道有关,鼻、咽、喉、气管

3、、支气管、终末细支气管为气体进出肺的通道 吸入气净化、加温、湿化等作用，但对气体交换无效 解剖死腔的大小与身高相关，成人约为2.2 ml/kg，70 kg体重的成人解剖死腔约为150 ml,气道阻力,气道阻力,泊肃叶定律: 8l R= r4,气道阻力,层流阻力低，湍流产生漩涡而阻力高. 阻力尚决定于流速大小呈正相关.,气道阻力,B、C：正常A：功能性动-静脉短路 D、E：死腔通气,病理情况下，一部分肺泡虽有通气但无血供或血供严重不足，并不能进行气体交换，在功能上类似死腔,肺泡死腔,呼气阻力 = (Pplat-PEEP)/最大呼气流速,吸气阻力= (PIP-Pplat)/吸气末流速,气道阻力,静

4、态肺顺应性 (CST),动态肺顺应性 (CDYN),顺应性,肺顺应性代表肺的扩张性,它是肺容量改变随肺泡压力改变而化.CL=V/P 静态CL反映肺组织弹性阻力. 动态CL反映肺弹性阻力外另受气道阻力影响.,高顺应性,低顺应性,当肺因弹性回力向内的力量和胸壁向外的力量相平衡时，呼吸肌 完全松弛，胸腔内净压力为0，此时即功能残气位，肺内的含气量即FRC。随PEEP增加, FRC亦增加.,顺应性,Cdyn = dV / (PIP-PEEP),50 100 mL/cm H2O (intubated patients),顺应性,肺顺应性 肺实质改变 表面活性物质功能障碍 肺容量减少,肺顺应性 肺气肿,顺

5、应性,Paw=气道阻力+肺内压力 =（Flow * Rinsp）+（Vt1/C+PEEP） 意义：认识可变因素 理解呼吸模式 优化参数设置,呼吸机工作原理 运动方程,呼吸机工作原理 运动方程,气道阻力的测量方法 气道阻断法 食道测压法 体积描记法 强迫振荡法 机械通气测定法,气道阻力与顺应性,气道阻力的测量方法 气道阻断法 食道测压法 体积描记法 强迫振荡法 机械通气测定法：吸气末停顿法、P-V曲线法,气道通畅性评价,缺点 需要患者主动配合， 重症患者不适用。,气道阻力与顺应性,机械通气测定法： 吸气末阻断法 正压机械通气时，消除自主呼吸，采用恒定流量和定容控制呼吸的条件下，在吸气末阻断气道，

6、由于气流立即降为零，气道峰值压力下降并出现压力的平台。气道峰压与平台压的差值反应气道阻力所消耗的压力。 呼气末阻断法,气道通畅性评价,气道阻力与顺应性,A/C VT：400ml RR:15次/分 FLOW：30L/min PEEP：5cmH2O 监测： PIP:30cmH2O Pplat：20cmH2O PEEP：10cmH2O,实际应用,Raw=(PIP- Pplat)/ FLOW =（30-20）/0.5 =20cmH2O/L/S,如何计算气道阻力,如何计算顺应性,=400/20-10= 40ml/cmH2O,实际应用,测定第一拐点(LIP)、二拐点(UIP),A,在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的成绩叫做功。W=F*S,呼吸功,呼吸功(WOB) = 压力 Vol.呼吸机压力和呼吸肌肉产生的压力混合所致. 呼吸功=呼吸机所作的功和病人所作的功,呼吸功,WOB是病人或呼吸机克服粘性阻力所作的功 在CMV,恒流速通气的P-V环吸气曲线呈“弓”形改变, 其所占面积(AXB绿色)即是WOB a)阻力正常 b)气流阻塞, 吸气阻力增加, 呼 气因气道陷闭尚增加了呼气阻 力,吸气肢呈弓形绿色面积增加 c)限制性疾病:阻力正常,a),b),c),呼吸功,常规潮气量 小潮气量 跨