呼吸機生理及應用

1、呼吸生理呼吸生理 呼吸系統解剖及基本功能 呼吸的調控 呼吸動力學基本概念 需要機械通氣的常見疾病主要內容主要內容: 呼吸系統解剖及基本功能 呼吸的調控 呼吸動力學基本概念 需要機械通氣的常見疾病主要內容主要內容:呼吸系統解剖呼吸系統解剖呼吸道結構呼吸道結構 上呼吸道包括鼻和咽 下呼吸道包括喉、氣管、支氣管和肺上呼吸道與下呼吸道上呼吸道與下呼吸道: 是唯一進行氣體交換的場所 成人肺泡總面積可達到60100m2肺泡肺泡: 鼻腔可對吸入氣進行過濾、加溫、加濕 喉部（軟腭、會厭）可保持呼吸及吞咽動作的協調性上呼吸道功能上呼吸道功能: 喉部和氣管對吸入氣體進一步加溫加濕 氣管表面的纖毛和粘液阻隔幾乎所有

2、雜質 終末細支氣管和肺泡是真正氣體交換的場所下呼吸道功能下呼吸道功能:吸入氣體的濕化吸入氣體的濕化 相對濕度40% 絕對濕度8毫克/升 溫度22環(huán)境空氣環(huán)境空氣: 相對濕度100% 絕對濕度44毫克/升 溫度37 肺泡氣肺泡氣: 外界空氣 寒冷，干燥 雜質多 吸入過程中 經過鼻、咽、喉、氣管層層過濾加濕 肺內空氣 溫暖，潮濕 清潔正常呼吸時吸入氣體濕化過程正常呼吸時吸入氣體濕化過程機械通氣時吸入氣體的濕化機械通氣時吸入氣體的濕化濕化器濕化器通氣單位：肺泡通氣單位：肺泡 類似于氣球 肺泡內充氣，外部分布有血管 正常情況下應該處于開放狀態(tài)肺泡結構肺泡結構: 完成氣體交換 吸入氧氣，排出二氧化碳肺泡

3、功能肺泡功能: 胸膜分為壁胸膜和臟胸膜兩層 正常情況下胸膜腔內沒有氣體，呈負壓 各種胸膜腔內病變：氣胸，胸水，液氣胸，血胸，膿胸胸膜腔胸膜腔:正常吸氣過程正常吸氣過程吸氣肌肉收縮肺內壓力下降氣體順壓力梯度進入肺內正常呼氣過程正常呼氣過程吸氣肌肉松弛肺內壓力升高氣體順壓力梯度排出肺內 肺因其彈性有向內收縮的趨勢 正常吸氣是主動耗能的過程，而呼氣是被動不耗能的過程 正常呼吸為負壓通氣 整個呼吸過程中消耗的能量稱為呼吸功（Work Of Breathing WOB）正常呼吸正常呼吸:機械通氣時的吸氣過程機械通氣時的吸氣過程呼吸機端壓力增加呼吸機端壓力肺內壓力氣體順壓力梯度進入肺內機械通氣時的呼氣過程

4、機械通氣時的呼氣過程呼吸機端壓力降低呼吸機端壓力肺內壓力氣體順壓力梯度排出肺內 機械通氣為正壓通氣，違反正常呼吸生理 盡可能在機械通氣時保留自主呼吸能力 機械通氣過程中的不良反應多數與正壓通氣的基礎有關正常呼吸與機械通氣正常呼吸與機械通氣:肺容積的相關概念肺容積的相關概念: 呼吸系統解剖及基本功能 呼吸的調控 呼吸動力學基本概念 需要機械通氣的常見疾病主要內容主要內容:22呼吸的調控呼吸的調控Nature 1999Airway pressure, flow and volume 呼吸中樞位于腦干 通過中樞和外周感受器反饋調控呼吸中樞活動，H+是主要監(jiān)測信號 肺部存在機械牽張感受器，維持正常呼吸

5、（黑-伯反射）呼吸的調控呼吸的調控: 血液正常PH值：7.357.45 血液內的酸性物質來源于機體代謝的產物以及溶于血液中的CO2 任何一種來源的酸性物質產生失去平衡，都將造成血液酸堿平衡紊亂 肺（呼吸性）和腎臟（代謝性）是調節(jié)酸堿平衡最重要的器官血液正常酸堿平衡血液正常酸堿平衡: CO2過多，造成呼吸性酸中毒 CO2排出過多，造成呼吸性堿中毒 由肺通氣量進行調控呼吸性酸堿平衡失調呼吸性酸堿平衡失調: 代謝廢物積聚過多，造成代謝性酸中毒 酸性物質消耗過多，造成代謝性堿中毒 肺部可通過呼吸調節(jié)即刻緩沖代謝性酸堿平衡失調，但效果有限 腎臟是調節(jié)代謝性酸堿平衡失調最重要的器官，但發(fā)揮作用較慢代謝性酸

6、堿平衡失調代謝性酸堿平衡失調:對呼吸的反饋調節(jié)機制對呼吸的反饋調節(jié)機制: 一定程度的缺氧可以刺激外周感受器，使呼吸加深加快 缺氧對呼吸中樞的直接作用是抑制呼吸 缺氧嚴重到一定程度以后，將明顯抑制呼吸缺氧對呼吸的影響缺氧對呼吸的影響: 正常濃度的CO2是維持正常呼吸興奮性的重要因素 輕度的CO2升高可以強烈刺激呼吸 過度通氣造成CO2過度排出，可抑制呼吸 過高的CO2將抑制呼吸，造成CO2麻醉二氧化碳對呼吸的影響二氧化碳對呼吸的影響: 氣體被吸入和呼出的過程 吸入的氣體并非100%參與氣體交換，未參與氣體交換的部分稱為死腔（Dead space） 根據原因不同，死腔分為解剖死腔和生理死腔 由于死

7、腔的存在，淺快的呼吸方式效率降低，消耗增加 吸入肺泡的氣體必須與肺泡局部的血流相匹配才能達到最佳通氣效果（通氣-血流比）肺通氣肺通氣:假設總的死腔量為100ml潮氣量400ml，呼吸頻率20次/分，分鐘通氣量8L有效通氣量=（400-100）*20=6L潮氣量200ml，呼吸頻率40次/分，分鐘通氣量同樣為8L有效通氣量=（200-100）*40=4L 在肺泡內完成氣體交換的過程 氧分壓（氧分壓（PO2）：）：溶解于血液中氧的壓力 二氧化碳分壓（PCO2)：溶解于血液中二氧化碳的壓力 順濃度梯度方向，氧氣從肺泡內進入血液，二氧化碳由血液進入肺泡內肺換氣肺換氣: 左心室氣體在全身的運輸氣體在全身

8、的運輸: 動脈血，氧含量高，CO2含量低 全身各器官 攝取氧氣，排出CO2 右心室靜脈血，氧含量低，CO2含量低高 肺 在肺泡處進行氣體交換 肺泡 氧氣進入血液 CO2排出體外 肺靜脈 呼吸系統解剖及基本功能 呼吸的調控 呼吸動力學基本概念 需要機械通氣的常見疾病主要內容主要內容: 順應性,彈性 阻力 呼吸功Servo呼吸機豐富的呼吸動力學監(jiān)測呼吸機豐富的呼吸動力學監(jiān)測功能功能 反映胸廓與肺的彈性 正常的順應性是維持正常呼吸狀態(tài)的前提 順應性與彈性（Elasticity）成倒數關系 分為靜態(tài)順應性（Cstat）與動態(tài)順應性（Cdyn）順應性（順應性（Compliance）:順應性的計算靜態(tài)順應

9、性（靜態(tài)順應性（Cstat）=V/PplatPEEPtotal動態(tài)順應性（動態(tài)順應性（Cdyn）= V/PpeakPEEP Cstat正常值60-100ml/cmH2O，Cdyn由于將克服氣道阻力的壓力也由于將克服氣道阻力的壓力也計算在內，因此數值上低于計算在內，因此數值上低于Cstat，約，約50-80ml/cmH2O，監(jiān)測值受潮氣量大小影響。彈性（E）與順應性互為倒數關系 與氣道內徑、氣道長度、氣流形態(tài)、流速等因素有關 正常呼吸時90%以上的阻力來自于氣道 機械通氣時氣道阻力主要由氣管插管內徑氣管插管內徑粗細決定 氣道阻力氣道阻力增加是氣道壓力升氣道壓力升高的主要原因阻力（阻力（Resis

10、tance）:氣道阻力的計算吸氣阻力（吸氣阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸氣末流速吸氣末流速 呼氣阻力（呼氣阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼氣流速不同的插管內徑插管內徑、不同的吸氣流速吸氣流速均可導致不同的氣道阻力氣道阻力，正常情況下呼氣阻力可稍高于吸氣阻力 呼吸過程中所做的功 在Servo呼吸機上可分別監(jiān)測病人做功（WOBp）和呼吸機做功（WOBv） 呼吸機做功與實際潮氣量有關 病人做功與吸氣觸發(fā)靈敏度有關 Edi監(jiān)測可提供最準確的呼吸功信息呼吸功（呼吸功（Work of Breathing WOB）:觸發(fā)做功（觸發(fā)做功（WOBp）:Bildzuschrift Euismo

11、d tincidunt ut laoreet dolore 呼吸系統解剖及基本功能 呼吸的調控 呼吸動力學基本概念 需要機械通氣的常見疾病主要內容主要內容: 心肺復蘇 COPD合并II型呼衰 ARDS 心功能不全機械通氣面臨的主要疾病機械通氣面臨的主要疾病: 疾病特點：心跳呼吸停止，所有循環(huán)及氣體交換功能完全停止 常見科室：急診，外科ICU，麻醉科 對機器要求：低 Servo對應特點：手動呼吸，波形監(jiān)測，FAVC心肺復蘇心肺復蘇: 疾病特點：氣道阻力增高，自主呼吸能力存在，脫機困難 常見科室：綜合ICU，RICU 對機器要求：高 Servo對應特點：流量觸發(fā)，肺功能監(jiān)測，AutomodeCOPD合并合并II型呼衰型呼衰: 疾病特點：肺順應性下降，難以糾正的低氧血癥，大量