呼吸力學(xué)臨床應(yīng)用課件

呼吸力學(xué)臨床應(yīng)用呼吸力學(xué)臨床應(yīng)用1與呼吸相關(guān)的力學(xué)概念力物體之間的相互作用使物體獲得加速度和發(fā)生變形功力使物體沿力的方向通過一段距離動力導(dǎo)致物體運(yùn)動的力阻力阻礙物體運(yùn)動的力與呼吸相關(guān)的力學(xué)概念力2基礎(chǔ):運(yùn)動方程示意圖M:有一定質(zhì)量物體.F:使M向前移動的力.K:牽拉M的彈簧,因彈性回縮力而產(chǎn)生的阻力稱彈性阻力.R:M移動時(shí)與表面摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力稱粘性阻力.物體移動和加速時(shí)尚有慣性阻力(在呼吸阻力中可忽略不計(jì)).F=F彈+F摩+F慣呼吸系統(tǒng):F相當(dāng)于吸氣用力.M+K=胸廓-肺,它的位移距離是肺容積變化(ΔV).位移速度即氣體流量(V’),彈性阻力K以順應(yīng)性倒數(shù)表示(1/C).氣體流經(jīng)氣道的摩擦力是氣道阻力(R),呼吸運(yùn)動方程:氣體流動靠壓力差推動.P=P摩+P彈,Paw=R×V’+1/C×ΔV.基礎(chǔ):運(yùn)動方程示意圖M:有一定質(zhì)量物體.F:使M向前移動的3正常呼吸時(shí)的力吸氣相動力吸氣肌收縮阻力彈性回縮力（R彈）氣體與氣體、氣體與氣道摩擦（R氣道）呼氣相動力彈性回縮力阻力R氣道正常呼吸時(shí)的力吸氣相呼氣相4呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測指標(biāo)氣道壓力(Pressure)吸氣峰壓(PIP)平臺壓(Pplat)呼氣末正壓(PEEP)氣流流速(Flow)吸氣流速呼氣流速氣體容積(Volume)…反映指標(biāo)順應(yīng)性(Compliance)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性肺順應(yīng)性胸廓順應(yīng)性氣道阻力(Resistance)吸氣阻力呼氣阻力呼吸功(WOB)…呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測指標(biāo)反映指標(biāo)5機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力監(jiān)測動力監(jiān)測功機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力6肺通氣的阻力肺通氣阻力彈性阻力靜態(tài)阻力，2/3非彈性阻力動態(tài)阻力，1/3肺彈性阻力胸廓彈性阻力黏性阻力慣性阻力肺黏性阻力氣道黏性阻力胸廓黏性阻力肺慣性阻力氣道慣性阻力胸廓慣性阻力肺通氣總阻力=肺彈性阻力+胸廓彈性阻力+氣道阻力肺通氣的阻力肺通氣阻力彈性阻力非彈性阻力肺彈性阻力胸廓彈性阻7與影響PIP的因素及吸氣時(shí)間長短有關(guān)增加呼吸功,導(dǎo)致呼吸肌疲勞湍流：壓力隨流速呈指數(shù)性增長P=P摩+P彈,Paw=R×V’+1/C×ΔV.順應(yīng)性(Compliance)呼吸功(WOB)=壓力ｘ?Vol.約占總阻力的70%，是平靜呼吸時(shí)主要阻力使物體獲得加速度和發(fā)生變形順應(yīng)性(Compliance)1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.P-T、F-T、V-T曲線的兩兩組合形成環(huán)F=F彈+F摩+F慣最大吸氣壓(MIP,NIF)平均氣道壓(Pmean)平均氣道壓(Pmean)肺順應(yīng)性肺順應(yīng)性不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系氣道壓力(Pressure)*MIP結(jié)果的重復(fù)性不佳,應(yīng)與其他參數(shù)一起來解釋.彈性阻力彈性

—彈性物質(zhì)在外力作用下變形時(shí)，對抗變形和彈性回縮的傾向約占總阻力的70%，是平靜呼吸時(shí)主要阻力吸氣時(shí)的阻力，呼氣時(shí)的動力彈性阻力(R)可用順應(yīng)性(C)的倒數(shù)來表示：通常以單位壓力變化引起的容積變化來表示與影響PIP的因素及吸氣時(shí)間長短有關(guān)彈性阻力彈性8非彈性阻力黏性阻力與慣性阻力以氣道黏性阻力為主（80%~90%）平靜呼吸時(shí)，約占總阻力的30%非彈性阻力黏性阻力與慣性阻力9非彈性阻力黏性阻力氣體分子之間、氣體分子與氣道壁之間的摩擦力以及呼吸時(shí)組織發(fā)生相對位移時(shí)的摩擦阻力氣道阻力、肺組織黏性阻力、胸廓黏性阻力慣性阻力-氣流在發(fā)動、變速、換向時(shí)由于氣流與組織的慣性所產(chǎn)生的阻止運(yùn)動的因素既是吸氣阻力，又是呼氣阻力。非彈性阻力黏性阻力10吸氣阻力PIPPplat吸氣阻力PIPPplat11層流和湍流氣道對氣體流速(量)所存在的阻力,(cmH2O/L/S)呼吸機(jī)輸送氣體到肺泡所須的壓力,以克服此阻力.阻力決定于氣道的長度、內(nèi)徑、分叉和內(nèi)壁情況,及氣體流速的形態(tài).形態(tài)呈層流即阻力低.湍流產(chǎn)生漩渦而阻力高.阻力尚決定于流速大小呈正相關(guān).層流↑湍流↑層流和湍流氣道對氣體流速(量)所存在的阻力,(cmH2O/L12吸氣阻力Hagen-Poiseuille定律

P=flowx8l/r4

層流Venturi定律

P=flow2xKl/r2湍流層流R=P/flow=8l/r4吸氣阻力Hagen-Poiseuille定律層流13不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系層流P=kv湍流P=kv2層流：壓力與流速呈線性關(guān)系湍流：壓力隨流速呈指數(shù)性增長不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系層流湍流層流：壓力與流速呈線性關(guān)14氣道阻力新生兒 30-50mmHg/L/sec嬰兒 20-30mmHg/L/sec兒童 20mmHg/L/sec成人 2-4mmHg/L/sec氣道阻力新生兒 30-50mmHg/L/sec15影響氣道阻力的因素氣流形態(tài)氣流速度氣道管徑氣道長度氣體的粘性與密度肺容積身材與年齡氣道阻力與肺容積的關(guān)系氣道阻力具有流速與容積依賴性影響氣道阻力的因素氣流形態(tài)氣道阻力與肺容積的關(guān)系16MV時(shí)影響氣道阻力的因素氣道阻力增加與人工氣道有關(guān)管腔狹小，扭曲，貼壁，痰痂形成與氣道有關(guān)氣道痙攣，分泌物增加MV時(shí)影響氣道阻力的因素氣道阻力增加17呼吸阻力舉例分泌物過多痙攣粘膜水腫分泌物過多花生米→肺氣腫肺泡擠壓呼吸阻力舉例分泌物過多痙攣粘膜水腫分泌物過多花生米→肺氣腫肺18專業(yè)術(shù)語阻力名稱符號存在部位物理持性臨床意義氣道阻力Raw氣道粘性直接反映氣道阻塞情況肺阻力RL氣道+肺組織粘性近似Raw呼吸阻力Rrs氣道+肺組織+胸廓粘性隨Raw變化而變化呼吸總阻抗Zrs氣道+肺組織+胸廓粘性+彈性+慣性巳逐漸彼Rrs所替代肺彈性阻力Ers,EL肺組織彈性(1/C)同肺順應(yīng)性專業(yè)術(shù)語阻力名稱符號存在部位物理臨床意義氣道阻力Raw19順應(yīng)性C=V/PPVttVtPplat–PEEPPIP–PEEP順應(yīng)性C=V/PPVttVtPplat–PE20呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性動態(tài)順應(yīng)性 Crs,dyn=靜態(tài)順應(yīng)性 Crs,st=呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性動態(tài)順應(yīng)性21順應(yīng)性(Compliance)其大小與對心血管系統(tǒng)的影響直接相關(guān)既要保證正壓通氣的療效，阻力決定于氣道的長度、內(nèi)徑、分叉和內(nèi)壁情況,及氣體流速的形態(tài).PEEPi的存在說明存在動態(tài)肺過度充氣（DPH）當(dāng)肺因彈性回力向內(nèi)的力量和胸壁向外的力量相平衡時(shí)，呼吸肌完全松弛，胸腔內(nèi)凈壓力為0，此時(shí)即功能殘氣位，肺內(nèi)的含氣量即FRC。1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.平均壓力：整個(gè)呼吸周期的平均氣道壓力，可間接反映平均肺泡壓力降低PEEPi：COPD，哮喘當(dāng)肺因彈性回力向內(nèi)的力量和胸壁向外的力量相平衡時(shí)，呼吸肌完全松弛，胸腔內(nèi)凈壓力為0，此時(shí)即功能殘氣位，肺內(nèi)的含氣量即FRC。呼吸力學(xué)監(jiān)測有助于病理生理異常的診斷及治療效果監(jiān)測PEEP高于低位拐點(diǎn)2-3cmH2O只要呼氣時(shí)間小于肺排空的實(shí)際時(shí)間就會產(chǎn)生PEEPi氣道阻力與肺容積的關(guān)系湍流：壓力隨流速呈指數(shù)性增長F=F彈+F摩+F慣呼吸系統(tǒng):F相當(dāng)于吸氣用力.*提供吸氣肌的強(qiáng)度,用于評估病人是否需要通氣支持或撤機(jī).呼吸力學(xué)是機(jī)械通氣患者的重要監(jiān)測參數(shù)R:M移動時(shí)與表面摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力稱粘性阻力.P=P摩+P彈,Paw=R×V’+1/C×ΔV.呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性新生兒 3-5ml/mmHg/kgBWt嬰兒 10-20ml/mmHg/kgBW兒童 20-40ml/mmHg/kgBWt成人 70-100ml/mmHg/kgBWt順應(yīng)性(Compliance)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性新生兒 322呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性導(dǎo)致順應(yīng)性下降的原因肺實(shí)質(zhì)改變ARDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化表面活性物質(zhì)功能障礙ARDS,肺泡肺水腫,肺不張,誤吸肺容量減少氣胸,膈肌抬高呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性導(dǎo)致順應(yīng)性下降的原因23肺順應(yīng)性

肺順應(yīng)性代表肺的擴(kuò)張性,它是肺容量改變隨肺泡壓力改變而變化.CL=△V/△PCL與壓力呈負(fù)相關(guān),與容量呈正相關(guān).靜態(tài)CL反映肺組織彈性阻力.動態(tài)CL反映肺彈性阻力外另受氣道阻力影響.高順應(yīng)性低順應(yīng)性當(dāng)肺因彈性回力向內(nèi)的力量和胸壁向外的力量相平衡時(shí)，呼吸肌完全松弛，胸腔內(nèi)凈壓力為0，此時(shí)即功能殘氣位，肺內(nèi)的含氣量即FRC。即PEEP位,PEEP增加,FRC亦增加.

肺順應(yīng)性肺順應(yīng)性代表肺的擴(kuò)張性,它是肺容量改變24病理性的肺順應(yīng)性病理性的肺順應(yīng)性25機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力監(jiān)測動力監(jiān)測功機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力26對動力的監(jiān)測呼吸機(jī)所提供的正壓既要保證正壓通氣的療效，又要防止其負(fù)面影響對動力的監(jiān)測呼吸機(jī)所提供的正壓27呼吸機(jī)氣道壓力的監(jiān)測

峰值壓力呼吸機(jī)送氣過程中的最高壓力容量控制通氣時(shí)取決于肺順應(yīng)性、氣道阻力、潮氣量、峰值流速和氣流模式壓力控制通氣時(shí)，氣道峰值壓力水平與預(yù)設(shè)壓力水平接近

平臺壓力平臺壓力為吸氣末屏氣0.5秒（吸氣和呼氣閥關(guān)閉，氣流為零）時(shí)的氣道壓力，與肺泡峰值壓力較為接近壓力控制通氣時(shí)，如吸氣最后0.5秒的氣流流速為零，則預(yù)設(shè)壓力即為平臺壓力

呼吸機(jī)氣道壓力的監(jiān)測峰值壓力28成人 2-4mmHg/L/secWOBresis是病人或呼吸機(jī)克服粘性阻力所作的功平均氣道壓(Pmean)位移速度即氣體流量(V’),彈性阻力K以順應(yīng)性倒數(shù)表示(1/C).不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系A(chǔ)RDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化R=P/flow=8l/r4*反映腦干呼吸中樞的興奮程度氣道阻力與肺容積的關(guān)系在CMV,恒流速通氣的P-V環(huán)吸氣曲線呈’弓’形改變,其所占面積(AXB綠色)即是WOBresisb)氣流阻塞,吸氣阻力增加,呼氣 因氣道陷閉尚增加了呼氣 阻力,吸氣肢呈弓形綠色面 積增加成人 70-100ml/mmHg/kgBWt1升高和吸氣肌疲勞程度有很好的相關(guān)性呼吸功(Joule/L,J/min)機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.成人 2-4mmHg/L/sec降低PEEPi：COPD，哮喘順應(yīng)性(Compliance)R=P/flow=8l/r4呼吸機(jī)氣道壓力的監(jiān)測平均壓力：整個(gè)呼吸周期的平均氣道壓力，可間接反映平均肺泡壓力呼氣末壓力呼氣即將結(jié)束時(shí)的壓力，等于大氣壓或呼氣末正壓

在呼氣末，如氣道壓力低于肺泡內(nèi)壓力，則與內(nèi)源性呼氣末正壓有關(guān)當(dāng)吸氣延長、呼氣縮短時(shí)，呼氣末肺泡內(nèi)壓仍為正壓，即產(chǎn)生內(nèi)源性呼氣末壓力

成人 2-4mmHg/L/sec呼吸機(jī)氣道壓29虛點(diǎn)面積在特定的時(shí)間間隔上所計(jì)算的壓力相加求其均數(shù)即平均氣道壓平均氣道壓(Pmean)虛點(diǎn)面積在特定的時(shí)間間隔上所計(jì)算的壓力相加求其均數(shù)即平均氣道30平均氣道壓(Pmean)數(shù)個(gè)周期中氣道壓的平均值與影響PIP的因素及吸氣時(shí)間長短有關(guān)近似于平均肺泡壓其大小與對心血管系統(tǒng)的影響直接相關(guān)平均氣道壓(Pmean)數(shù)個(gè)周期中氣道壓的平均值31內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi）在肺的彈性回縮下導(dǎo)致呼氣末肺泡內(nèi)呈正壓，稱為PEEPi只要呼氣時(shí)間小于肺排空的實(shí)際時(shí)間就會產(chǎn)生PEEPiPEEPi的存在說明存在動態(tài)肺過度充氣（DPH）內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi）在肺的彈性回縮下導(dǎo)致呼氣末肺泡32PEEPi的影響因素氣道阻力增加呼吸系統(tǒng)彈性下降氣道動態(tài)塌陷通氣量過大呼氣時(shí)間不足呼氣肌的作用PEEPi的影響因素氣道阻力增加33PEEPi的臨床意義增加呼吸功,導(dǎo)致呼吸肌疲勞增加肺損傷的危險(xiǎn)性對循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響PEEPi的臨床意義34壓力值食道內(nèi)壓能較好地反映胸內(nèi)壓成人 2-4mmHg/L/sec氣道阻力與肺容積的關(guān)系使物體獲得加速度和發(fā)生變形動態(tài)CL反映肺彈性阻力外另受氣道阻力影響.1、RSBI=f/Vt、MIP…不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系A(chǔ)RDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.平均壓力：整個(gè)呼吸周期的平均氣道壓力，可間接反映平均肺泡壓力R:M移動時(shí)與表面摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力稱粘性阻力.WOBtotal=WOBelas+WOBresis1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系1升高和吸氣肌疲勞程度有很好的相關(guān)性容量控制通氣時(shí)取決于肺順應(yīng)性、氣道阻力、潮氣量、峰值流速和氣流模式K:牽拉M的彈簧,因彈性回縮力而產(chǎn)生的阻力稱彈性阻力.PTP（壓力-時(shí)間乘積）K:牽拉M的彈簧,因彈性回縮力而產(chǎn)生的阻力稱彈性阻力.

PEEPi的臨床處理

降低PEEPi：COPD，哮喘降低氣道阻力減少分鐘通氣量延長呼氣時(shí)間消除呼氣肌的作用增加PEEPi：ARDS，間質(zhì)性肺病延長吸氣時(shí)間PEEPe壓力值PEEPi的臨床處理降低PEEPi：COPD，哮喘35關(guān)于呼吸力學(xué)環(huán)P-T、F-T、V-T曲線的兩兩組合形成環(huán)P-V環(huán)F-V環(huán)P-F環(huán)壓力-容量環(huán)（P-V環(huán)）應(yīng)用較為普遍反映呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性ARDS時(shí)指導(dǎo)設(shè)定PEEP和PIP關(guān)于呼吸力學(xué)環(huán)P-T、F-T、V-T曲線的兩兩組合形成環(huán)36ARDS時(shí)的P-V環(huán)ARDS時(shí)的P-V環(huán)37低位拐點(diǎn)、高位拐點(diǎn)PEEP高于低位拐點(diǎn)2-3cmH2OPIP不超過高位拐點(diǎn)傳統(tǒng)通氣保護(hù)性通氣低位拐點(diǎn)、高位拐點(diǎn)PEEP高于低位拐點(diǎn)2-3cmH2O傳統(tǒng)通38機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力監(jiān)測動力監(jiān)測功機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力39呼吸功(Joule/L,J/min)

呼吸功(WOB)=壓力ｘ?Vol.呼吸機(jī)壓力和呼吸肌肉產(chǎn)生的壓力混合所致.

呼吸功=通氣機(jī)所作的功(Wvent)和病人所作的功(Wpat)

Wvent可由Paw和Vol來評估,Wpat可由Pes和Vol計(jì)算而得.

呼吸功(Joule/L,J/min)呼吸功(WOB)=40克服粘性阻力所作的功(WOBresis)

WOBresis是病人或呼吸機(jī)克服粘性阻力所作的功在CMV,恒流速通氣的P-V環(huán)吸氣曲線呈’弓’形改變,其所占面積(AXB綠色)即是WOBresisa)阻力正常b)氣流阻塞,吸氣阻力增加,呼氣 因氣道陷閉尚增加了呼氣 阻力,吸氣肢呈弓形綠色面 積增加c)限制性疾病:阻力正常WOBtotal=WOBelas+WOBresisa)b)c)克服粘性阻力所作的功(WOBresis)

WOBresis是41對功的監(jiān)測（1）W吸氣=P×△V壓力容量壓力容量壓力容量正常R氣道↑C↓對功的監(jiān)測（1）W吸氣=P×△V壓力容量壓力容量壓力容量正常42對功的監(jiān)測（2）區(qū)分W患者和W呼吸機(jī)患者吸氣相用力使胸內(nèi)壓下降食道內(nèi)壓力測定食道內(nèi)壓能較好地反映胸內(nèi)壓PTP（壓力-時(shí)間乘積）反映呼吸肌的努力程度與呼吸氧耗的相關(guān)性好與呼吸功耗有關(guān)的指標(biāo)P0.1、RSBI=f/Vt、MIP…對功的監(jiān)測（2）區(qū)分W患者和W呼吸機(jī)43最大吸氣壓(MIP,NIF)*是指在殘氣位或功能殘氣位氣道阻斷時(shí)用最大吸氣口腔壓*測定MIP:Marini氏方法–1的MIP,在呼氣末容積位阻塞氣道開口處20-25秒或10次用力后,即可獲得MIP.*MIP結(jié)果的重復(fù)性不佳,應(yīng)與其他參數(shù)一起來解釋.*正常值無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為MIP<-30cmH2O考慮撤機(jī)*提供吸氣肌的強(qiáng)度,用于評估病人是否需要通氣支持或撤機(jī).

最大吸氣壓(MIP,NIF)*是指在殘氣位或功能殘氣位氣道阻44WOBtotal=WOBelas+WOBresis患者吸氣相用力使胸內(nèi)壓下降新生兒 30-50mmHg/L/sec食道內(nèi)壓能較好地反映胸內(nèi)壓P=P摩+P彈,Paw=R×V’+1/C×ΔV.WOBtotal=WOBelas+WOBresis氣道對氣體流速(量)所存在的阻力,(cmH2O/L/S)呼吸機(jī)輸送氣體到肺泡所須的壓力,以克服此阻力.氣體容積(Volume)*正常值無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為MIP<-30cmH2O考慮撤機(jī)與影響PIP的因素及吸氣時(shí)間長短有關(guān)物體移動和加速時(shí)尚有慣性阻力(在呼吸阻力中可忽略不計(jì)).1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.Pplat–PEEPb)氣流阻塞,吸氣阻力增加,呼氣 因氣道陷閉尚增加了呼氣 阻力,吸氣肢呈弓形綠色面 積增加在CMV,恒流速通氣的P-V環(huán)吸氣曲線呈’弓’形改變,其所占面積(AXB綠色)即是WOBresis其大小與對心血管系統(tǒng)的影響直接相關(guān)呼吸系統(tǒng):F相當(dāng)于吸氣用力.Crs,st=1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.食道內(nèi)壓能較好地反映胸內(nèi)壓氣道閉合壓P0.1

*P0.1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.1S時(shí)的氣道壓力值*反映腦干呼吸中樞的興奮程度*P0.1升高和吸氣肌疲勞程度有很好的相關(guān)性WOBtotal=WOBelas+WOBresis氣道閉合壓45增加呼吸功,導(dǎo)致呼吸肌疲勞WOBresis是病人或呼吸機(jī)克服粘性阻力所作的功R=P/flow=8l/r4又要防止其負(fù)面影響壓力值物體移動和加速時(shí)尚有慣性阻力(在呼吸阻力中可忽略不計(jì)).CL與壓力呈負(fù)相關(guān),與容量呈正相關(guān).呼吸機(jī)壓力和呼吸肌肉產(chǎn)生的壓力混合所致.ARDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化成人 2-4mmHg/L/sec使物體獲得加速度和發(fā)生變形既要保證正壓通氣的療效，呼氣末正壓(PEEP)呼吸系統(tǒng):F相當(dāng)于吸氣用力.1升高和吸氣肌疲勞程度有很好的相關(guān)性Wvent可由Paw和Vol來評估,Wpat可由Pes和Vol計(jì)算而得.Pplat–PEEP成人 70-100ml/mmHg/kgBWt數(shù)個(gè)周期中氣道壓的平均值其大小與對心血管系統(tǒng)的影響直接相關(guān)不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系總 結(jié)呼吸力學(xué)是機(jī)械通氣患者的重要監(jiān)測參數(shù)呼吸力學(xué)監(jiān)測有助于病理生理異常的診斷及治療效果監(jiān)測呼吸力學(xué)有助于理解新的呼吸模式增加呼吸功,導(dǎo)致呼吸肌疲勞總 結(jié)呼吸力學(xué)是機(jī)械通氣患者的重要46呼吸力學(xué)臨床應(yīng)用呼吸力學(xué)臨床應(yīng)用47與呼吸相關(guān)的力學(xué)概念力物體之間的相互作用使物體獲得加速度和發(fā)生變形功力使物體沿力的方向通過一段距離動力導(dǎo)致物體運(yùn)動的力阻力阻礙物體運(yùn)動的力與呼吸相關(guān)的力學(xué)概念力48基礎(chǔ):運(yùn)動方程示意圖M:有一定質(zhì)量物體.F:使M向前移動的力.K:牽拉M的彈簧,因彈性回縮力而產(chǎn)生的阻力稱彈性阻力.R:M移動時(shí)與表面摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力稱粘性阻力.物體移動和加速時(shí)尚有慣性阻力(在呼吸阻力中可忽略不計(jì)).F=F彈+F摩+F慣呼吸系統(tǒng):F相當(dāng)于吸氣用力.M+K=胸廓-肺,它的位移距離是肺容積變化(ΔV).位移速度即氣體流量(V’),彈性阻力K以順應(yīng)性倒數(shù)表示(1/C).氣體流經(jīng)氣道的摩擦力是氣道阻力(R),呼吸運(yùn)動方程:氣體流動靠壓力差推動.P=P摩+P彈,Paw=R×V’+1/C×ΔV.基礎(chǔ):運(yùn)動方程示意圖M:有一定質(zhì)量物體.F:使M向前移動的49正常呼吸時(shí)的力吸氣相動力吸氣肌收縮阻力彈性回縮力（R彈）氣體與氣體、氣體與氣道摩擦（R氣道）呼氣相動力彈性回縮力阻力R氣道正常呼吸時(shí)的力吸氣相呼氣相50呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測指標(biāo)氣道壓力(Pressure)吸氣峰壓(PIP)平臺壓(Pplat)呼氣末正壓(PEEP)氣流流速(Flow)吸氣流速呼氣流速氣體容積(Volume)…反映指標(biāo)順應(yīng)性(Compliance)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性肺順應(yīng)性胸廓順應(yīng)性氣道阻力(Resistance)吸氣阻力呼氣阻力呼吸功(WOB)…呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測指標(biāo)反映指標(biāo)51機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力監(jiān)測動力監(jiān)測功機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力52肺通氣的阻力肺通氣阻力彈性阻力靜態(tài)阻力，2/3非彈性阻力動態(tài)阻力，1/3肺彈性阻力胸廓彈性阻力黏性阻力慣性阻力肺黏性阻力氣道黏性阻力胸廓黏性阻力肺慣性阻力氣道慣性阻力胸廓慣性阻力肺通氣總阻力=肺彈性阻力+胸廓彈性阻力+氣道阻力肺通氣的阻力肺通氣阻力彈性阻力非彈性阻力肺彈性阻力胸廓彈性阻53與影響PIP的因素及吸氣時(shí)間長短有關(guān)增加呼吸功,導(dǎo)致呼吸肌疲勞湍流：壓力隨流速呈指數(shù)性增長P=P摩+P彈,Paw=R×V’+1/C×ΔV.順應(yīng)性(Compliance)呼吸功(WOB)=壓力ｘ?Vol.約占總阻力的70%，是平靜呼吸時(shí)主要阻力使物體獲得加速度和發(fā)生變形順應(yīng)性(Compliance)1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.P-T、F-T、V-T曲線的兩兩組合形成環(huán)F=F彈+F摩+F慣最大吸氣壓(MIP,NIF)平均氣道壓(Pmean)平均氣道壓(Pmean)肺順應(yīng)性肺順應(yīng)性不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系氣道壓力(Pressure)*MIP結(jié)果的重復(fù)性不佳,應(yīng)與其他參數(shù)一起來解釋.彈性阻力彈性

—彈性物質(zhì)在外力作用下變形時(shí)，對抗變形和彈性回縮的傾向約占總阻力的70%，是平靜呼吸時(shí)主要阻力吸氣時(shí)的阻力，呼氣時(shí)的動力彈性阻力(R)可用順應(yīng)性(C)的倒數(shù)來表示：通常以單位壓力變化引起的容積變化來表示與影響PIP的因素及吸氣時(shí)間長短有關(guān)彈性阻力彈性54非彈性阻力黏性阻力與慣性阻力以氣道黏性阻力為主（80%~90%）平靜呼吸時(shí)，約占總阻力的30%非彈性阻力黏性阻力與慣性阻力55非彈性阻力黏性阻力氣體分子之間、氣體分子與氣道壁之間的摩擦力以及呼吸時(shí)組織發(fā)生相對位移時(shí)的摩擦阻力氣道阻力、肺組織黏性阻力、胸廓黏性阻力慣性阻力-氣流在發(fā)動、變速、換向時(shí)由于氣流與組織的慣性所產(chǎn)生的阻止運(yùn)動的因素既是吸氣阻力，又是呼氣阻力。非彈性阻力黏性阻力56吸氣阻力PIPPplat吸氣阻力PIPPplat57層流和湍流氣道對氣體流速(量)所存在的阻力,(cmH2O/L/S)呼吸機(jī)輸送氣體到肺泡所須的壓力,以克服此阻力.阻力決定于氣道的長度、內(nèi)徑、分叉和內(nèi)壁情況,及氣體流速的形態(tài).形態(tài)呈層流即阻力低.湍流產(chǎn)生漩渦而阻力高.阻力尚決定于流速大小呈正相關(guān).層流↑湍流↑層流和湍流氣道對氣體流速(量)所存在的阻力,(cmH2O/L58吸氣阻力Hagen-Poiseuille定律

P=flowx8l/r4

層流Venturi定律

P=flow2xKl/r2湍流層流R=P/flow=8l/r4吸氣阻力Hagen-Poiseuille定律層流59不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系層流P=kv湍流P=kv2層流：壓力與流速呈線性關(guān)系湍流：壓力隨流速呈指數(shù)性增長不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系層流湍流層流：壓力與流速呈線性關(guān)60氣道阻力新生兒 30-50mmHg/L/sec嬰兒 20-30mmHg/L/sec兒童 20mmHg/L/sec成人 2-4mmHg/L/sec氣道阻力新生兒 30-50mmHg/L/sec61影響氣道阻力的因素氣流形態(tài)氣流速度氣道管徑氣道長度氣體的粘性與密度肺容積身材與年齡氣道阻力與肺容積的關(guān)系氣道阻力具有流速與容積依賴性影響氣道阻力的因素氣流形態(tài)氣道阻力與肺容積的關(guān)系62MV時(shí)影響氣道阻力的因素氣道阻力增加與人工氣道有關(guān)管腔狹小，扭曲，貼壁，痰痂形成與氣道有關(guān)氣道痙攣，分泌物增加MV時(shí)影響氣道阻力的因素氣道阻力增加63呼吸阻力舉例分泌物過多痙攣粘膜水腫分泌物過多花生米→肺氣腫肺泡擠壓呼吸阻力舉例分泌物過多痙攣粘膜水腫分泌物過多花生米→肺氣腫肺64專業(yè)術(shù)語阻力名稱符號存在部位物理持性臨床意義氣道阻力Raw氣道粘性直接反映氣道阻塞情況肺阻力RL氣道+肺組織粘性近似Raw呼吸阻力Rrs氣道+肺組織+胸廓粘性隨Raw變化而變化呼吸總阻抗Zrs氣道+肺組織+胸廓粘性+彈性+慣性巳逐漸彼Rrs所替代肺彈性阻力Ers,EL肺組織彈性(1/C)同肺順應(yīng)性專業(yè)術(shù)語阻力名稱符號存在部位物理臨床意義氣道阻力Raw65順應(yīng)性C=V/PPVttVtPplat–PEEPPIP–PEEP順應(yīng)性C=V/PPVttVtPplat–PE66呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性動態(tài)順應(yīng)性 Crs,dyn=靜態(tài)順應(yīng)性 Crs,st=呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性動態(tài)順應(yīng)性67順應(yīng)性(Compliance)其大小與對心血管系統(tǒng)的影響直接相關(guān)既要保證正壓通氣的療效，阻力決定于氣道的長度、內(nèi)徑、分叉和內(nèi)壁情況,及氣體流速的形態(tài).PEEPi的存在說明存在動態(tài)肺過度充氣（DPH）當(dāng)肺因彈性回力向內(nèi)的力量和胸壁向外的力量相平衡時(shí)，呼吸肌完全松弛，胸腔內(nèi)凈壓力為0，此時(shí)即功能殘氣位，肺內(nèi)的含氣量即FRC。1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.平均壓力：整個(gè)呼吸周期的平均氣道壓力，可間接反映平均肺泡壓力降低PEEPi：COPD，哮喘當(dāng)肺因彈性回力向內(nèi)的力量和胸壁向外的力量相平衡時(shí)，呼吸肌完全松弛，胸腔內(nèi)凈壓力為0，此時(shí)即功能殘氣位，肺內(nèi)的含氣量即FRC。呼吸力學(xué)監(jiān)測有助于病理生理異常的診斷及治療效果監(jiān)測PEEP高于低位拐點(diǎn)2-3cmH2O只要呼氣時(shí)間小于肺排空的實(shí)際時(shí)間就會產(chǎn)生PEEPi氣道阻力與肺容積的關(guān)系湍流：壓力隨流速呈指數(shù)性增長F=F彈+F摩+F慣呼吸系統(tǒng):F相當(dāng)于吸氣用力.*提供吸氣肌的強(qiáng)度,用于評估病人是否需要通氣支持或撤機(jī).呼吸力學(xué)是機(jī)械通氣患者的重要監(jiān)測參數(shù)R:M移動時(shí)與表面摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力稱粘性阻力.P=P摩+P彈,Paw=R×V’+1/C×ΔV.呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性新生兒 3-5ml/mmHg/kgBWt嬰兒 10-20ml/mmHg/kgBW兒童 20-40ml/mmHg/kgBWt成人 70-100ml/mmHg/kgBWt順應(yīng)性(Compliance)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性新生兒 368呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性導(dǎo)致順應(yīng)性下降的原因肺實(shí)質(zhì)改變ARDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化表面活性物質(zhì)功能障礙ARDS,肺泡肺水腫,肺不張,誤吸肺容量減少氣胸,膈肌抬高呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性導(dǎo)致順應(yīng)性下降的原因69肺順應(yīng)性

肺順應(yīng)性代表肺的擴(kuò)張性,它是肺容量改變隨肺泡壓力改變而變化.CL=△V/△PCL與壓力呈負(fù)相關(guān),與容量呈正相關(guān).靜態(tài)CL反映肺組織彈性阻力.動態(tài)CL反映肺彈性阻力外另受氣道阻力影響.高順應(yīng)性低順應(yīng)性當(dāng)肺因彈性回力向內(nèi)的力量和胸壁向外的力量相平衡時(shí)，呼吸肌完全松弛，胸腔內(nèi)凈壓力為0，此時(shí)即功能殘氣位，肺內(nèi)的含氣量即FRC。即PEEP位,PEEP增加,FRC亦增加.

肺順應(yīng)性肺順應(yīng)性代表肺的擴(kuò)張性,它是肺容量改變70病理性的肺順應(yīng)性病理性的肺順應(yīng)性71機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力監(jiān)測動力監(jiān)測功機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力72對動力的監(jiān)測呼吸機(jī)所提供的正壓既要保證正壓通氣的療效，又要防止其負(fù)面影響對動力的監(jiān)測呼吸機(jī)所提供的正壓73呼吸機(jī)氣道壓力的監(jiān)測

峰值壓力呼吸機(jī)送氣過程中的最高壓力容量控制通氣時(shí)取決于肺順應(yīng)性、氣道阻力、潮氣量、峰值流速和氣流模式壓力控制通氣時(shí)，氣道峰值壓力水平與預(yù)設(shè)壓力水平接近

平臺壓力平臺壓力為吸氣末屏氣0.5秒（吸氣和呼氣閥關(guān)閉，氣流為零）時(shí)的氣道壓力，與肺泡峰值壓力較為接近壓力控制通氣時(shí)，如吸氣最后0.5秒的氣流流速為零，則預(yù)設(shè)壓力即為平臺壓力

呼吸機(jī)氣道壓力的監(jiān)測峰值壓力74成人 2-4mmHg/L/secWOBresis是病人或呼吸機(jī)克服粘性阻力所作的功平均氣道壓(Pmean)位移速度即氣體流量(V’),彈性阻力K以順應(yīng)性倒數(shù)表示(1/C).不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系A(chǔ)RDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化R=P/flow=8l/r4*反映腦干呼吸中樞的興奮程度氣道阻力與肺容積的關(guān)系在CMV,恒流速通氣的P-V環(huán)吸氣曲線呈’弓’形改變,其所占面積(AXB綠色)即是WOBresisb)氣流阻塞,吸氣阻力增加,呼氣 因氣道陷閉尚增加了呼氣 阻力,吸氣肢呈弓形綠色面 積增加成人 70-100ml/mmHg/kgBWt1升高和吸氣肌疲勞程度有很好的相關(guān)性呼吸功(Joule/L,J/min)機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.成人 2-4mmHg/L/sec降低PEEPi：COPD，哮喘順應(yīng)性(Compliance)R=P/flow=8l/r4呼吸機(jī)氣道壓力的監(jiān)測平均壓力：整個(gè)呼吸周期的平均氣道壓力，可間接反映平均肺泡壓力呼氣末壓力呼氣即將結(jié)束時(shí)的壓力，等于大氣壓或呼氣末正壓

在呼氣末，如氣道壓力低于肺泡內(nèi)壓力，則與內(nèi)源性呼氣末正壓有關(guān)當(dāng)吸氣延長、呼氣縮短時(shí)，呼氣末肺泡內(nèi)壓仍為正壓，即產(chǎn)生內(nèi)源性呼氣末壓力

成人 2-4mmHg/L/sec呼吸機(jī)氣道壓75虛點(diǎn)面積在特定的時(shí)間間隔上所計(jì)算的壓力相加求其均數(shù)即平均氣道壓平均氣道壓(Pmean)虛點(diǎn)面積在特定的時(shí)間間隔上所計(jì)算的壓力相加求其均數(shù)即平均氣道76平均氣道壓(Pmean)數(shù)個(gè)周期中氣道壓的平均值與影響PIP的因素及吸氣時(shí)間長短有關(guān)近似于平均肺泡壓其大小與對心血管系統(tǒng)的影響直接相關(guān)平均氣道壓(Pmean)數(shù)個(gè)周期中氣道壓的平均值77內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi）在肺的彈性回縮下導(dǎo)致呼氣末肺泡內(nèi)呈正壓，稱為PEEPi只要呼氣時(shí)間小于肺排空的實(shí)際時(shí)間就會產(chǎn)生PEEPiPEEPi的存在說明存在動態(tài)肺過度充氣（DPH）內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi）在肺的彈性回縮下導(dǎo)致呼氣末肺泡78PEEPi的影響因素氣道阻力增加呼吸系統(tǒng)彈性下降氣道動態(tài)塌陷通氣量過大呼氣時(shí)間不足呼氣肌的作用PEEPi的影響因素氣道阻力增加79PEEPi的臨床意義增加呼吸功,導(dǎo)致呼吸肌疲勞增加肺損傷的危險(xiǎn)性對循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響PEEPi的臨床意義80壓力值食道內(nèi)壓能較好地反映胸內(nèi)壓成人 2-4mmHg/L/sec氣道阻力與肺容積的關(guān)系使物體獲得加速度和發(fā)生變形動態(tài)CL反映肺彈性阻力外另受氣道阻力影響.1、RSBI=f/Vt、MIP…不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系A(chǔ)RDS,(支氣管)肺炎,肺水腫,纖維化1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.平均壓力：整個(gè)呼吸周期的平均氣道壓力，可間接反映平均肺泡壓力R:M移動時(shí)與表面摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力稱粘性阻力.WOBtotal=WOBelas+WOBresis1是在功能殘氣位關(guān)閉氣道并測定吸氣啟動0.不同氣流形態(tài)下壓力與流速關(guān)系1升高和吸氣肌疲勞程度有很好的相關(guān)性容量控制通氣時(shí)取決于肺順應(yīng)性、氣道阻力、潮氣量、峰值流速和氣流模式K:牽拉M的彈簧,因彈性回縮力而產(chǎn)生的阻力稱彈性阻力.PTP（壓力-時(shí)間乘積）K:牽拉M的彈簧,因彈性回縮力而產(chǎn)生的阻力稱彈性阻力.

PEEPi的臨床處理

降低PEEPi：COPD，哮喘降低氣道阻力減少分鐘通氣量延長呼氣時(shí)間消除呼氣肌的作用增加PEEPi：ARDS，間質(zhì)性肺病延長吸氣時(shí)間PEEPe壓力值PEEPi的臨床處理降低PEEPi：COPD，哮喘81關(guān)于呼吸力學(xué)環(huán)P-T、F-T、V-T曲線的兩兩組合形成環(huán)P-V環(huán)F-V環(huán)P-F環(huán)壓力-容量環(huán)（P-V環(huán)）應(yīng)用較為普遍反映呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性ARDS時(shí)指導(dǎo)設(shè)定PEEP和PIP關(guān)于呼吸力學(xué)環(huán)P-T、F-T、V-T曲線的兩兩組合形成環(huán)82ARDS時(shí)的P-V環(huán)ARDS時(shí)的P-V環(huán)83低位拐點(diǎn)、高位拐點(diǎn)PEEP高于低位拐點(diǎn)2-3cmH2OPIP不超過高位拐點(diǎn)傳統(tǒng)通氣保護(hù)性通氣低位拐點(diǎn)、高位拐點(diǎn)PEEP高于低位拐點(diǎn)2-3cmH2O傳統(tǒng)通84機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力監(jiān)測動力監(jiān)測功機(jī)械通氣時(shí)的呼吸力學(xué)監(jiān)測監(jiān)測阻力85呼吸功(Joule/L,J/min)

呼吸功(WOB)=壓力ｘ?Vol.呼吸機(jī)壓力和呼吸肌肉產(chǎn)生的壓力混合所致.

呼吸功=通氣機(jī)所作的功(Wvent)和病人所作的功(Wpat)

Wvent可由Paw和Vol來評估,Wpat可由Pes和Vol計(jì)算而得.

呼吸功(Joule/L,J/min)呼吸功(WOB)=86克服粘性阻力所作的功(WOBresis)

WOBresis是病人或呼吸機(jī)克服粘性阻力所作的功在CMV,恒流速通氣的P-V環(huán)吸氣曲線呈’弓’形改變,其所占面積(AXB綠色)即是WOBresisa)阻力正常b)氣流阻塞,吸氣阻力增加,呼氣 因氣道陷閉尚增加了呼氣 阻力,吸氣肢呈弓形綠色面 積增加c)限制性疾病:阻力正常WOBtotal=WOBelas+WOBresisa)b)c)克