呼吸生理與呼吸力學(xué)

呼吸生理與呼吸力學(xué)首都兒科研究所宋國(guó)維兒科門(mén)戶網(wǎng)站第一頁(yè)，共八十頁(yè)。.主要內(nèi)容肺換氣肺通氣呼吸力學(xué)第二頁(yè)，共八十頁(yè)。.第三頁(yè)，共八十頁(yè)。.TerminalairwayTerminalbronchioleAlveolarductRespiratorybronchiolesSmoothmuscleAlveoli第四頁(yè)，共八十頁(yè)。.PerfusionofthealveoliCapillariesTerminalbronchioleBranchofpulmonaryarteryAlveolusBranchofpulmonaryveinRespiratorybronchiole第五頁(yè)，共八十頁(yè)。.第六頁(yè)，共八十頁(yè)。.AlveolardesignAqueouslayerAqueousmacrophageLamellabody(storessurfactant)Typellpneumocyte-liningcell(producessurfactant)TypelLiningcellCapillaryCO2O2第七頁(yè)，共八十頁(yè)。.第八頁(yè)，共八十頁(yè)。.第九頁(yè)，共八十頁(yè)。.O2運(yùn)輸

血漿溶解O21.5%（1mmHg0.003ml）血紅蛋白結(jié)合O298.5%（1g1.34ml）第十頁(yè)，共八十頁(yè)。.CO2運(yùn)輸血漿溶解CO27~10%化學(xué)結(jié)合CO220~30%（HbCO2)血漿HCO3

60~70%第十一頁(yè)，共八十頁(yè)。.大氣成分

氣體濃度%

N278.6O220.9CO20.04H2O0.46第十二頁(yè)，共八十頁(yè)。.氣體分壓分壓=總壓x濃度(%)大氣壓=760mmHg氧分壓=760x20.9=158.8mmHg二氧化碳分壓=760x0.04=0.30mmHg第十三頁(yè)，共八十頁(yè)。.肺泡氣體分壓

PACO2=40mmHgPAO2=(760-47)x20.9%-PACO2/呼吸商=150–50=100mmHg第十四頁(yè)，共八十頁(yè)。.第十五頁(yè)，共八十頁(yè)。.氧解離曲線第十六頁(yè)，共八十頁(yè)。.影響氧解離曲線因素第十七頁(yè)，共八十頁(yè)。.影響氧解離曲線因素第十八頁(yè)，共八十頁(yè)。.氧解離曲線位移的意義

PCO2曲線右移PCO240mmHg80mmHgSO275%65%10%O2組織細(xì)胞PCO2(肺內(nèi)）SO2第十九頁(yè)，共八十頁(yè)。.LungVentilation/PerfusionRatiosFunctionally:Alveoliat

apexareunderperfused(overventilated).Alveoliatthebaseareunderventilated(overperfused).Insertfig.16.24Figure16.24第二十頁(yè)，共八十頁(yè)。.PO2=40PCO2=45NormalVA/QLowVA/QHighVA/QCO2=45PO2=150PCO2=0PO2=100PCO2=40PO2=150PCO2=0...VentilationPerfusionRatiosNoflow第二十一頁(yè)，共八十頁(yè)。.PO2=40PCO2=45LowVA/Q.NormalVA/Q.PO2=100PCO2=40HighVA/Q.PO2=150PCO2=0PO2(mmHg)PCO2(mmHg)5010015050BaseApex第二十二頁(yè)，共八十頁(yè)。.肺容量潮氣量(VT)深吸氣量（IC）補(bǔ)呼氣量（ERV）肺活量(VC)功能殘氣量(FRC)殘氣量(RV)肺總量(TLC)第二十三頁(yè)，共八十頁(yè)。.VTTotalLungCapacityExpiratoryReserveInspiratoryReserveFRCInspiratoryCapacityResidualVolumeVitalCapacity第二十四頁(yè)，共八十頁(yè)。.ExpiratoryReserveResidualVolumeVitalCapacityVTTotalLungCapacityInspiratoryReserveFRCInspiratoryCapacityTLCRVRVICVTIRFRCERVC第二十五頁(yè)，共八十頁(yè)。.肺通氣（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:呼出氣平均CO2濃度第二十六頁(yè)，共八十頁(yè)。.肺通氣（2）

肺通氣量=VTxf肺泡通氣量=（VT–VD）xf肺泡CO2濃度=CO2產(chǎn)量/肺泡通氣量

肺泡通氣量PACO2

PaCO2肺泡通氣量PACO2PaCO2第二十七頁(yè)，共八十頁(yè)。.呼吸力學(xué)

彈性阻力非彈性阻力時(shí)間常數(shù)內(nèi)源性呼氣末正壓第二十八頁(yè)，共八十頁(yè)。.氣體流動(dòng)

高壓低壓第二十九頁(yè)，共八十頁(yè)。.第三十頁(yè)，共八十頁(yè)。.第三十一頁(yè)，共八十頁(yè)。.呼吸肌是動(dòng)力

克服彈性阻力肺泡彈力纖維表面張力克服非彈性阻力

第三十二頁(yè)，共八十頁(yè)。.MechanicsofBreathing第三十三頁(yè)，共八十頁(yè)。.Figure7-1

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins.第三十四頁(yè)，共八十頁(yè)。AnatomyofPleuralSacTakenfromSherwood,HumanPhysiology:FromCellstoSystems,5thEd第三十五頁(yè)，共八十頁(yè)。.第三十六頁(yè)，共八十頁(yè)。.AirliquidSURFACEPolarH2OmoleculesattractSurfacetension第三十七頁(yè)，共八十頁(yè)。.肺表面張力表面張力液體薄層肺泡腔液面壓力第三十八頁(yè)，共八十頁(yè)。.where:P=pressureST=surfacetensionr=radiusofthe bubbleP=2ST/rLaplaceslaw第三十九頁(yè)，共八十頁(yè)。.P=2x1=0.210P=2x1=0.45105Connectedbubbles第四十頁(yè)，共八十頁(yè)。.Alveoliasbubbles第四十一頁(yè)，共八十頁(yè)。.Figure7-7

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins第四十二頁(yè)，共八十頁(yè)。.Figure7-3FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins第四十三頁(yè)，共八十頁(yè)。.SalineAirVonNeergaard第四十四頁(yè)，共八十頁(yè)。.Figure7-5

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins第四十五頁(yè)，共八十頁(yè)。.呼吸壓力胸內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)的壓力肺內(nèi)壓肺泡內(nèi)壓力經(jīng)胸廓壓肺內(nèi)壓與體表壓之差值經(jīng)肺壓肺內(nèi)壓與胸內(nèi)壓之差值經(jīng)胸壁壓胸內(nèi)壓與體表壓之差值第四十六頁(yè)，共八十頁(yè)。.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第四十七頁(yè)，共八十頁(yè)。.順應(yīng)性定義單位壓力改變時(shí)容積的改變公式C=⊿V/⊿P肺順應(yīng)性C肺=肺⊿V/經(jīng)肺⊿P胸壁順應(yīng)性C胸壁=肺⊿V/經(jīng)胸壁⊿P呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性C總=肺⊿V/經(jīng)胸廓⊿P關(guān)系1/C總=1/C肺+1/C胸壁。第四十八頁(yè)，共八十頁(yè)。.第四十九頁(yè)，共八十頁(yè)。.StaticComplianceCurvesExpirationInspiration第五十頁(yè)，共八十頁(yè)。.第五十一頁(yè)，共八十頁(yè)。.第五十二頁(yè)，共八十頁(yè)。.第五十三頁(yè)，共八十頁(yè)。.第五十四頁(yè)，共八十頁(yè)。.第五十五頁(yè)，共八十頁(yè)。.最佳PEEP

曲線的下拐點(diǎn)吸氣過(guò)程中，肺泡復(fù)張，肺容量增大，順應(yīng)性改善在呼吸周期中，反復(fù)出現(xiàn)肺泡復(fù)張，由于“剪切力”的作用，會(huì)造成肺組織損傷PEEP值高于下拐點(diǎn)，減少剪切力的損傷，對(duì)肺是一種保護(hù)這樣設(shè)置減少肺損傷，改善氧合，又可減少PEEP的副作用，應(yīng)稱(chēng)為“最佳PEEP”第五十六頁(yè)，共八十頁(yè)。.對(duì)“拐點(diǎn)”的新認(rèn)識(shí)吸氣過(guò)程中肺泡復(fù)張是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，開(kāi)始是肺上部肺泡復(fù)張，隨著吸氣量的增加，肺的下垂部分的肺泡逐漸復(fù)張拐點(diǎn)的測(cè)定和估算一般是在PV曲線的吸氣支上進(jìn)行，而PEEP與呼氣支關(guān)系更密切上拐點(diǎn)僅表明肺泡復(fù)張的數(shù)量減少而不一定與肺泡過(guò)度擴(kuò)張或受到過(guò)度牽拉有關(guān)將PEEP設(shè)置在下拐點(diǎn)之上，不能有效減少剪切力對(duì)肺的損傷

第五十七頁(yè)，共八十頁(yè)。.

ARDSNETVentilatorManagement

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

第五十八頁(yè)，共八十頁(yè)。.順應(yīng)性的應(yīng)用肺病逐漸加重，順應(yīng)性隨之下降輕度病變，吸氣壓10～15cmH2O中度病變，15～20cmH2O重度病變，25～30cmH2O

第五十九頁(yè)，共八十頁(yè)。.第六十頁(yè)，共八十頁(yè)。.非彈性阻力

粘性阻力肺形變，組織間產(chǎn)生的磨擦阻力，10～20%氣道阻力氣流通過(guò)氣道時(shí)遇到的磨擦阻力,80%第六十一頁(yè)，共八十頁(yè)。.氣流分類(lèi)

層流湍流Reynold’s數(shù)值=2V’rp/η>2300有湍流>4000全湍流

r半徑p密度η黏度V’流速第六十二頁(yè)，共八十頁(yè)。.Figure7-12FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins第六十三頁(yè)，共八十頁(yè)。.氣道阻力（R）定義R=⊿P/V’(⊿P氣道口與肺內(nèi)壓之差，V’氣體流速)層流R=8ηL/πr4(η氣體黏度，L管道長(zhǎng)度，π圓周率，r管道半徑)湍流R=V’fLη/π2r5(f磨擦系數(shù))小氣道R20%第六十四頁(yè)，共八十頁(yè)。.Figure7-14

FromJ.B.West,RespiratoryPhysiology:TheEssentials(8thed.),2008,usedwithpermissionbyLippincottWilliams&Wilkins第六十五頁(yè)，共八十頁(yè)。.氣道阻力與順應(yīng)性

條件機(jī)械通氣潮氣量（VT）順應(yīng)性計(jì)算有效動(dòng)態(tài)順應(yīng)性動(dòng)態(tài)順應(yīng)性靜態(tài)順應(yīng)性第六十六頁(yè)，共八十頁(yè)。.第六十七頁(yè)，共八十頁(yè)。.順應(yīng)性計(jì)算

有效動(dòng)態(tài)順應(yīng)性=VT/Ppeak動(dòng)態(tài)順應(yīng)性=VT/P1靜態(tài)順應(yīng)性=VT/Pplat第六十八頁(yè)，共八十頁(yè)。.有效動(dòng)態(tài)順應(yīng)性

易于監(jiān)測(cè)包括了彈性阻力及非彈性阻力因素PpeakP1Pplat意義不同ARDS吸氣末平臺(tái)壓≤30cmH2O第六十九頁(yè)，共八十頁(yè)。.時(shí)間常數(shù)不能單從吸氣壓和順應(yīng)性去估計(jì)潮氣量的大小，必須考慮時(shí)間因素計(jì)算時(shí)間常數(shù)=順應(yīng)性X阻力舉例嬰兒順應(yīng)性2ml/cmH2O,阻力40cmH2O/L/s時(shí)間常數(shù)=0.002L/cmH2OX40cmH2O/L/s