1、呼吸系統(tǒng)解剖生理與呼吸機(jī)的基本模式,一、呼吸系統(tǒng)解剖生理,呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu) 肺容量的幾個(gè)概念 整個(gè)呼吸過程（廣義的“呼吸”） 自主呼吸的過程 呼吸過程中的血液循環(huán)問題,一、呼吸系統(tǒng)解剖生理,呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu) 肺容量的幾個(gè)概念 整個(gè)呼吸過程（廣義的“呼吸”） 自主呼吸的過程 呼吸過程中的血液循環(huán)問題,呼吸系統(tǒng),上呼吸道： 鼻和鼻腔 過濾、濕化、加溫 咽 喉,呼吸機(jī) (應(yīng)用氣插和氣切）: 吸入呼出過濾器 電子濕化器人工鼻,呼吸系統(tǒng),下呼吸道： 氣管 支氣管 終末細(xì)支氣管 肺泡 (肺內(nèi)氣體交換),肺泡-肺內(nèi)氣體交換,一、呼吸系統(tǒng)解剖生理,呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu) 肺容量的幾個(gè)概念 整個(gè)呼吸過程（廣義的“呼吸

2、”） 自主呼吸的過程 呼吸過程中的血液循環(huán)問題,肺容量,潮氣量(tv)：靜息狀態(tài)每次吸入或呼出的氣量 成人約400-500毫升,肺容量,補(bǔ)氣量(irv)：平靜吸氣后所能吸入的最大氣量 正常成人約2500-2600毫升,肺容量,吸氣量(ic)：平靜呼氣后能吸入的最大氣量 ic=tv+irv,肺容量,補(bǔ)呼氣量(erv)：平靜呼氣后所能呼出的最大氣量,肺容量,肺殘氣量(rc)：最大呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量,肺容量,功能殘氣量(frc)：平靜呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量 frc=rc+erv,肺容量,功能殘氣量(frc)的臨床意義： frc在生理上起著穩(wěn)定肺泡氣體分壓的緩沖作用，減少了通氣間隙時(shí)對肺泡內(nèi)氣體交換的

3、影響 如果沒有frc，呼氣末期肺泡將完全塌陷，產(chǎn)生靜-動脈血分流 frc增加提示肺泡擴(kuò)張，frc減少說明肺泡縮小或塌陷 機(jī)械通氣：peep 增加功能殘氣量(frc),肺容量,肺活量(vc)：最大吸氣后能呼出的最大氣量 vc=irv+tv+erv 正常成人約4500毫升,肺容量,肺總?cè)萘?tlc)：肺內(nèi)所含的總氣量 tlc=vc+rc,肺容量,潮氣量(tv),補(bǔ)氣量(irv),吸氣量(ic),補(bǔ)呼氣量(erv),肺殘氣量(rc),功能殘氣量(frc),肺活量(vc),肺總?cè)萘?tlc),一、呼吸系統(tǒng)解剖生理,呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu) 肺容量的幾個(gè)概念 整個(gè)呼吸過程（廣義的“呼吸”） 自主呼吸的過程 呼吸

4、過程中的血液循環(huán)問題,整個(gè)呼吸過程(廣義的“呼吸”),肺部換氣：外界和肺泡之間氣體的吸入和呼出 肺內(nèi)氣體交換(氧合)：血液中的氧氣和二氧化碳在肺泡毛細(xì)血管內(nèi)外的交換擴(kuò)散 靜脈血 動脈血 血液循環(huán)：血液將動脈血(o2)帶到身體各部分，將靜脈血(co2)帶回肺泡毛細(xì)血管 細(xì)胞內(nèi)呼吸：血液和身體中的氧氣和二氧化碳在細(xì)胞間的交換擴(kuò)散 動脈血 靜脈血,機(jī)械通氣,肺內(nèi)氣體交換-氧合,一、呼吸系統(tǒng)解剖生理,呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu) 肺容量的幾個(gè)概念 整個(gè)呼吸過程（廣義的“呼吸”） 自主呼吸的過程 呼吸過程中的血液循環(huán)問題,自主呼吸的換氣過程：主動吸氣，被動呼氣,主動吸氣,被動呼氣,呼吸肌,呼吸肌的作用,胸鎖乳突肌

5、- 將胸骨向上提升 前鋸肌 - 提升多數(shù)肋骨 斜角肌 - 提升頭兩條肋骨 外肋間肌 - 擴(kuò)張胸膛 腹直肌 - 向下拉到低位肋骨，同時(shí)將腹內(nèi)物向隔膜下壓 內(nèi)肋間肌 - 壓下胸膛,肺內(nèi)壓的變化,自主呼吸過程:壓力和容量的變化,隔肌和肋間肌收縮,胸內(nèi)容積增大,胸膜內(nèi)壓變負(fù),肺擴(kuò)張,肺內(nèi)壓變負(fù),外界空氣流(壓)入肺中,胸膜內(nèi)壓,肺內(nèi)壓,肺內(nèi)氣量,一、呼吸系統(tǒng)解剖生理,呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu) 肺容量的幾個(gè)概念 整個(gè)呼吸過程（廣義的“呼吸”） 自主呼吸的過程 呼吸過程中的血液循環(huán)問題,呼吸過程中的血液循環(huán)問題,靜脈瓣 肌肉泵 “呼吸泵”,靜脈血回心動力：,吸氣時(shí)： - 胸內(nèi),pressure ,- 腹內(nèi),pre

6、ssure ,自主呼吸中“呼吸泵”的作用,自主呼吸中“呼吸泵”的作用,呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的和諧工作 自然進(jìn)化的結(jié)果,一、呼吸系統(tǒng)解剖生理回 顧,呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu) 肺容量的幾個(gè)概念 整個(gè)呼吸過程（廣義的“呼吸”） 自主呼吸的過程 呼吸過程中的血液循環(huán)問題,二、呼吸機(jī)的基本模式,呼吸機(jī)的基本概念 機(jī)械通氣和心肺對抗 呼吸機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù) 呼吸模式 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā),二、呼吸機(jī)的基本模式,呼吸機(jī)的基本概念 機(jī)械通氣和心肺對抗 呼吸機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù) 呼吸模式 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā),呼吸機(jī)基本概念,什么是呼吸機(jī)？,呼吸機(jī) 電子打氣筒！,開環(huán)控制系統(tǒng) (送氣, 無反饋) vs. 閉環(huán)控制系統(tǒng) (監(jiān)測-反饋

7、控制) =安全、準(zhǔn)確,呼吸機(jī)系統(tǒng)簡圖,二、呼吸機(jī)的基本模式,呼吸機(jī)的基本概念 機(jī)械通氣和心肺對抗 呼吸機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù) 呼吸模式 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā),自主呼吸 vs. 正壓通氣,pressure 壓力,volume 容量,機(jī)械(正壓)通氣與心肺對抗,吸氣時(shí)： - 胸內(nèi),pressure ,- 腹內(nèi),pressure ,自然進(jìn)程的破壞： “呼吸泵”作用的喪失 回心血量降低 心排量co 低血壓,組織灌注減少,機(jī)械(正壓)通氣與心肺對抗,二、呼吸機(jī)的基本模式,呼吸機(jī)的基本概念 機(jī)械通氣和心肺對抗 呼吸機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù) 呼吸模式 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā),呼吸三要素:壓力、容(流)量和時(shí)間,流速-時(shí)間曲線,

8、壓力-時(shí)間曲線,壓力(p )：pressure 容量(v )：volume 流速( f )：flow 時(shí)間( t )：time,吸呼比 ( i : e ): 其中： 吸氣相( i ) = 吸氣時(shí)間(insp.)+平臺時(shí)間(pause) 呼氣相( e ) = 呼氣時(shí)間(exp.) 正比通氣、反比通氣,重要呼吸參數(shù),壓力-時(shí)間曲線,流速-時(shí)間曲線,密閉系統(tǒng)：吸入潮氣量=呼出潮氣量,肺順應(yīng)性(compliance)：彈性,內(nèi)源性peepi / auto-peep：copd cmv) 半自主型: 同步間歇指令呼吸simv 自主型(spontaneous),控制呼吸方式： 容量控制方式(vcv):vol

9、ume control 壓力控制方式(pcv): pressure control 自主呼吸方式： 持續(xù)正壓呼吸 : cpap 壓力支持(psv): pressure support,輔助/控制模式(a/c):機(jī)控呼吸,臨床應(yīng)用：病人基本沒有自主呼吸 呼吸機(jī)根據(jù)臨床醫(yī)生的設(shè)定參數(shù)供氣： 潮氣量或壓力 流速和流速波形，或吸氣時(shí)間 呼吸頻率 由機(jī)器啟動，也可由病人同步觸發(fā)通氣,time,pressure,優(yōu)點(diǎn) 可提供完全的通氣支持 可控制呼吸頻率 缺點(diǎn) 設(shè)置值有時(shí)可能不能滿足病人的通氣需求 需檢查血?dú)庵笜?biāo)(po2、pco2) 當(dāng)輔助呼吸增加時(shí)，分鐘通氣量可能會增加 可引起過度通氣 需設(shè)定高呼吸頻率

10、、潮氣量和分鐘通氣量上限報(bào)警,輔助/控制模式(a/c) :機(jī)控呼吸,半自主型:同步間隙指令通氣 (simv),臨床應(yīng)用：病人有一定頻率的自主呼吸 由呼吸機(jī)強(qiáng)制通氣和自主呼吸組合而成 強(qiáng)制通氣是由機(jī)器啟動(imv)或病人觸發(fā)(simv) 在自主呼吸時(shí)，病人決定潮氣量和呼吸頻率,time,pressure,病人觸發(fā)的強(qiáng)制通氣,病人觸發(fā),自主呼吸,機(jī)器啟動的強(qiáng)制通氣,半自主型:同步間隙指令通氣(simv),優(yōu)點(diǎn) 同步呼吸可改善病人的舒適性 可減少病人和呼吸機(jī)之間的對抗 相比a/c模式，可減少過度通氣的發(fā)生,缺點(diǎn) 如果設(shè)定頻率或潮氣量太低，對病人的支持就會不足,自主型(spontaneous),臨床應(yīng)

11、用：病人有足夠的自主呼吸頻率 定義 要求有主動的自主呼吸驅(qū)動力 連續(xù)氣道正壓(cpap)：恒定的正壓(peep)作用于整個(gè)自主呼吸過程中 可提供或不提供吸氣支持(psv),可減少呼吸作功(wob) 潮氣量和呼吸頻率由病人自己決定 通常是拔管前最后的通氣模式,10 cm h2o peep,time,自主型(spontaneous),呼吸機(jī)監(jiān)測一次呼吸開始到下一次呼吸開始的時(shí)間 如果這個(gè)時(shí)間超過了操作者設(shè)定的窒息通氣間隔時(shí)間(默認(rèn)值：20秒)，窒息通氣開始按照預(yù)設(shè)值（壓力控制或容量控制方式）工作 當(dāng)呼吸機(jī)監(jiān)測到病人有二次連續(xù)的自主呼吸，窒息通氣自動停止，按原模式通氣,窒息通氣雙向轉(zhuǎn)換 (apnea

12、 ventilation),呼吸模式,呼吸模式： 輔助/控制型(a/c:assist/control; cmv) 半自主型: 同步間歇指令呼吸simv 自主型(spontaneous) 控制呼吸方式： 容量控制方式(vcv):volume control 壓力控制方式(pcv): pressure control 自主呼吸方式： 持續(xù)正壓呼吸 : cpap 壓力支持(psv): pressure support,控制呼吸容量控制(vcv):volume control,壓力-時(shí)間曲線,流量-時(shí)間曲線,吸氣流速波形： 1.方波 2.智能容量遞減波 降低峰值壓力 減少氣壓傷和 心肺對抗,設(shè)定：潮氣

13、量、吸氣流速和波形、 呼吸頻率 壓力：隨病人順應(yīng)性和氣道阻力變化,優(yōu)點(diǎn) 醫(yī)生可控制潮氣量、呼吸頻率，以滿足病人通氣需求 缺點(diǎn) 吸氣峰壓可能會很高(特別是氣道阻力較大時(shí)), 容易引起氣壓傷和心肺對抗,控制呼吸容量控制(vcv):volume control,控制呼吸壓力控制(pcv): pressure control,設(shè)定：吸氣壓力、吸氣時(shí)間、呼吸頻率 流速波形：遞減波，隨氣道阻力而變化 潮氣量：隨病人順應(yīng)性變化,壓力-時(shí)間曲線,流量-時(shí)間曲線,優(yōu)點(diǎn) 可減少氣壓傷的發(fā)生率 可使塌陷或過度膨脹的肺泡恢復(fù) 改善氣體分布 缺點(diǎn) 當(dāng)病人順應(yīng)性發(fā)生變化時(shí)，潮氣量隨著改變 (如 ards、肺水腫病人) 如

14、吸氣時(shí)間延長(適當(dāng)?shù)奈鼩鈺r(shí)間延長以保證潮氣量), 病人可能需要使用鎮(zhèn)靜劑或麻醉劑,控制呼吸壓力控制(pcv): pressure control,新觀點(diǎn)：壓力上升時(shí)間,使吸氣流速的上升符合病人的需求 范圍 1 - 100% (默認(rèn)值 50%),高氣道阻力: 較緩的壓力上升時(shí)間,gas flow is greatest where resistance is low, hence overinflation of normal lung units., v/q,pvco2 = 46 mmhg,pvo2 = 40 mmhg,pao2 = 70 mmhg,paco2 = 45 mmhg,paco2

15、= 43 mmhg,pao2 = 60 mmhg,自主呼吸壓力支持(psv): pressure support,壓力-時(shí)間曲線,流量-時(shí)間曲線,吸氣流速: 遞減波 病人決定呼吸頻率、峰流速 吸氣時(shí)間和潮氣量,自主呼吸壓力支持(psv): pressure support,當(dāng)病人流速降到峰值流速百分比時(shí)，壓力支持通氣被終止 “呼氣靈敏度”定義了在終止呼吸機(jī)送氣時(shí)預(yù)計(jì)達(dá)到的吸氣流量峰值百分比,40,pcirccmh2o,insp,exp,30,20,10,0,10,-20,80,60,40,20,0,20,-80,40,60,0,4,8,12s,2,6,10,ps termination cri

16、teria,新觀點(diǎn):呼氣靈敏度 esens,呼氣靈敏度 esens,若泄漏超過機(jī)設(shè)的esens，呼吸機(jī)無法判斷病人已停止吸氣而繼續(xù)送氣，將導(dǎo)致呼吸機(jī)對抗病人的呼氣作功，使呼吸機(jī)與病人的呼吸不同步 如果吸入氣量被過早終止，這會減少潮氣量，或在呼吸機(jī)停止送氣后患者仍存在自主吸氣時(shí)，增加了吸氣肌肉負(fù)荷,flow,呼氣靈敏度 esens與呼氣wob,pressure,醫(yī)生可根據(jù)病人的情況調(diào)節(jié)esens，使之符合病人內(nèi)在的吸氣相，可改善病人和呼吸機(jī)之間的同步性,flow,ps overshoots target,esens fixed 25%,esens adjusted to 50%,normal,p

17、roblem resolved,0,100,0,15,低的psv設(shè)定值 5 - 10 cm h2o psv 可減少病人克服氣管插管和人工氣道的阻力所作的功 可作為脫管的最后支持水平 高的psv設(shè)定值 ps 可增加自主呼吸的吸氣作功能力，最高可達(dá) 10 ml/kg的潮氣量 可滿足病人幾乎總的通氣要求,自主呼吸壓力支持(psv): pressure support,優(yōu)點(diǎn) 病人控制呼吸頻率、潮氣量和整個(gè)呼吸過程 克服吸氣流速通過氣管插管和人工氣道時(shí)的阻力 病人感到舒適 可減少人機(jī)對抗 缺點(diǎn) 如果病人狀況改變時(shí)，由于呼吸機(jī)保持恒定的支持水平，可能會發(fā)生通氣支持不足 病人順應(yīng)性、阻力的變化 病人疲勞,自

18、主呼吸的減弱,自主呼吸壓力支持(psv): pressure support,病人的評估值 監(jiān)測呼出潮氣量(7-10ml/1kg) 監(jiān)測是否有呼吸頻率的降低 psv的適用人群 有完整呼吸中樞的自主呼吸病人,自主呼吸壓力支持(psv): pressure support,自主呼吸: cpap(持續(xù)氣道正壓呼吸),壓力-時(shí)間曲線,流量-時(shí)間曲線,吸氣觸發(fā)靈敏度,呼氣靈敏度,自主呼吸: cpap(持續(xù)氣道正壓呼吸),peep(呼氣末端正壓),增加功能殘氣量(frc),并可改善氧合 使塌陷的肺泡復(fù)原 擴(kuò)張已打開的肺泡 使肺泡分布至肺毛細(xì)血管周圍空間 可用于所有呼吸模式,5 cm h2o peep,pe

19、ep / cpap,優(yōu)點(diǎn)： 預(yù)防和/或改善肺不張 改善氧合 潛在的副作用： 由于胸廓內(nèi)正壓的增加，使病人的心輸出量降低 氣壓傷 增加顱內(nèi)壓,半自主型組合: 同步間隙指令通氣(simv) 強(qiáng)制呼吸 + 自主呼吸,強(qiáng)制呼吸: 容量控制方式(vcv)或壓力控制方式(pcv) 自主呼吸: 可加壓力支持(psv),壓力-時(shí)間曲線,流量-時(shí)間曲線,半自主型組合: 同步間隙指令通氣(simv) 強(qiáng)制呼吸 + 自主呼吸,強(qiáng)制呼吸: 容量控制方式(vcv)或壓力控制方式(pcv) 自主呼吸: 無壓力支持(psv),二、呼吸機(jī)的基本模式,呼吸機(jī)的基本概念 機(jī)械通氣和心肺對抗 呼吸機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù) 呼吸模式 壓力觸

20、發(fā)和流速觸發(fā),同步觸發(fā)方式,壓力觸發(fā)(press.trigger) 流速觸發(fā)(flow trigger),觸發(fā)靈敏度,觸發(fā)靈敏度：病人的努力程度 達(dá)到觸發(fā)靈敏度時(shí)，呼吸機(jī)將觸發(fā)供氣 觸發(fā)可選擇壓力或流速觸發(fā),壓力觸發(fā),封閉回路：吸氣閥和呼氣閥關(guān)閉 病人橫膈收縮，開始吸氣動作 病人作功使呼吸機(jī)回路系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,壓力觸發(fā),當(dāng)壓力下降至醫(yī)生所設(shè)定的靈敏度時(shí)，呼吸機(jī)將觸發(fā)呼吸 從病人吸氣作功到呼吸機(jī)觸發(fā)呼吸之間，有短暫的延遲時(shí)間（吸氣閥打開時(shí)間+氣體從吸氣閥到插管時(shí)間） 如存在auto-peep,觸發(fā)較困難 (須克服auto-peep) 氣道漏氣時(shí)(如小兒無囊氣切、氣插)無法應(yīng)用,baseline,patient effort,人機(jī)對抗 存在auto-peep時(shí),觸發(fā)較困難,壓力觸發(fā),壓力觸發(fā)靈敏度設(shè)定在 -2 cm h2o 圖中，前二次病人作功達(dá)到壓力靈敏度；呼吸機(jī)觸發(fā)呼吸通氣 第三次病人沒有達(dá)到靈敏度；呼吸機(jī)不能觸發(fā)通氣,-2 cm h2o,流速觸發(fā),開放系統(tǒng)：吸氣閥和呼氣閥打開 呼氣末，呼吸機(jī)提供一個(gè)低水平的連續(xù)氣流（基礎(chǔ)流速）進(jìn)入病人呼吸回路,no patient effort,base flow,無觸發(fā): 吸入端流速 = 呼出端流速,流速觸發(fā),病人橫膈收縮，吸氣作功開始 當(dāng)病人