2022年医学专题-呼吸机生理及应用

呼吸(hūxī)生理第一页，共四十九页。呼吸系统(hūxīxìtǒnɡ)解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病主要(zhǔyào)内容:第二页，共四十九页。呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控(diàokònɡ)呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病主要(zhǔyào)内容:第三页，共四十九页。呼吸系统(hūxīxìtǒnɡ)解剖第四页，共四十九页。呼吸道结构(jiégòu)上呼吸道(shànghūxīdào)包括鼻和咽下呼吸道包括喉、气管、支气管和肺上呼吸道(shànghūxīdào)与下呼吸道:是唯一进行气体交换的场所成人肺泡总面积可达到60—100m2肺泡:第五页，共四十九页。鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿喉部（软腭、会厌）可保持呼吸及吞咽(tūnyān)动作的协调性上呼吸道(shànghūxīdào)功能:第六页，共四十九页。喉部和气管对吸入气体进一步加温加湿气管表面的纤毛和粘液阻隔几乎所有杂质终末细支气管和肺泡是真正(zhēnzhèng)气体交换的场所下呼吸道功能(gōngnéng):第七页，共四十九页。吸入气体(qìtǐ)的湿化相对湿度40%绝对湿度(juéduìshīdù)8毫克/升温度22℃环境空气:相对湿度100%绝对湿度44毫克(háokè)/升温度37℃肺泡气:第八页，共四十九页。外界空气寒冷，干燥(gānzào)杂质多吸入过程(guòchéng)中经过鼻、咽、喉、气管层层过滤加湿肺内空气温暖(wēnnuǎn)，潮湿清洁正常呼吸时吸入气体湿化过程

第九页，共四十九页。机械(jīxiè)通气时吸入气体的湿化第十页，共四十九页。湿化器第十一页，共四十九页。通气单位(dānwèi)：肺泡类似于气球肺泡内充气(chōnɡqì)，外部分布有血管正常情况下应该处于开放状态肺泡(fèipào)结构:完成气体交换吸入氧气，排出二氧化碳肺泡功能:第十二页，共四十九页。胸膜分为壁胸膜和脏胸膜两层正常情况下胸膜腔内没有(méiyǒu)气体，呈负压各种胸膜腔内病变：气胸，胸水，液气胸，血胸，脓胸胸膜(xiōngmó)腔:第十三页，共四十九页。正常吸气(xīqì)过程主要(zhǔyào)吸气肌肉：膈肌肺内压力(yālì)低于大气压肺内外压力重新平衡吸气肌肉收缩肺内压力下降气体顺压力梯度进入肺内第十四页，共四十九页。正常呼气(hūqì)过程呼气(hūqì)是被动过程胸廓(xiōngkuò)和肺弹性回缩肺内外压力重新平衡吸气肌肉松弛肺内压力升高气体顺压力梯度排出肺内第十五页，共四十九页。肺因其弹性有向内收缩的趋势正常吸气是主动耗能的过程，而呼气是被动不耗能的过程正常呼吸为负压通气整个(zhěnggè)呼吸过程中消耗的能量称为呼吸功（WorkOfBreathingWOB）正常(zhèngcháng)呼吸:第十六页，共四十九页。机械(jīxiè)通气时的吸气过程定容或者(huòzhě)定压吸气(xīqì)过程中肺内压力大于大气压肺内外压力重新平衡呼吸机端压力增加呼吸机端压力>肺内压力气体顺压力梯度进入肺内第十七页，共四十九页。机械(jīxiè)通气时的呼气过程送气结束(jiéshù)后压力消失呼气仍然是被动(bèidòng)过程肺内压力恢复零位可能大于大气压PEEP呼吸机端压力降低呼吸机端压力<肺内压力气体顺压力梯度排出肺内第十八页，共四十九页。机械(jīxiè)通气为正压通气，违反正常呼吸生理尽可能在机械通气时保留自主呼吸能力机械通气过程中的不良反应多数与正压通气的基础有关正常(zhèngcháng)呼吸与机械通气:第十九页，共四十九页。肺容积的相关(xiāngguān)概念:第二十页，共四十九页。呼吸系统解剖及基本功能呼吸(hūxī)的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病主要(zhǔyào)内容:第二十一页，共四十九页。22呼吸(hūxī)的调控Nature1999Airwaypressure,flowandvolume第二十二页，共四十九页。呼吸中枢位于脑干通过中枢和外周感受器反馈调控呼吸中枢活动，H+是主要监测信号肺部存在机械牵张感受器，维持正常(zhèngcháng)呼吸（黑--伯反射）呼吸(hūxī)的调控:第二十三页，共四十九页。血液正常PH值：7.35—7.45血液内的酸性物质来源于机体代谢的产物以及溶于血液中的CO2任何一种来源的酸性物质产生失去平衡，都将造成(zàochénɡ)血液酸碱平衡紊乱肺（呼吸性）和肾脏（代谢性）是调节酸碱平衡最重要的器官血液(xuèyè)正常酸碱平衡:第二十四页，共四十九页。CO2过多(ɡuòduō)，造成呼吸性酸中毒CO2排出过多，造成呼吸性碱中毒由肺通气量进行调控呼吸(hūxī)性酸碱平衡失调:第二十五页，共四十九页。代谢废物(fèiwù)积聚过多，造成代谢性酸中毒酸性物质消耗过多，造成代谢性碱中毒肺部可通过呼吸调节即刻缓冲代谢性酸碱平衡失调，但效果有限肾脏是调节代谢性酸碱平衡失调最重要的器官，但发挥作用较慢代谢性酸碱平衡(pínghéng)失调:第二十六页，共四十九页。对呼吸的反馈调节(tiáojié)机制:第二十七页，共四十九页。一定程度的缺氧可以刺激外周感受器，使呼吸加深加快(jiākuài)缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制呼吸缺氧严重到一定程度以后，将明显抑制呼吸缺氧对呼吸(hūxī)的影响:第二十八页，共四十九页。正常浓度的CO2是维持(wéichí)正常呼吸兴奋性的重要因素轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸过度通气造成CO2过度排出，可抑制呼吸过高的CO2将抑制呼吸，造成CO2麻醉二氧化碳对呼吸(hūxī)的影响:第二十九页，共四十九页。气体(qìtǐ)被吸入和呼出的过程吸入的气体并非100%参与气体交换，未参与气体交换的部分称为死腔（Dead

space）根据原因不同，死腔分为解剖死腔和生理死腔由于死腔的存在，浅快的呼吸方式效率降低，消耗增加吸入肺泡的气体必须与肺泡局部的血流相匹配才能达到最佳通气效果（通气-血流比）肺通气(tōngqì):第三十页，共四十九页。假设总的死腔量为100ml

潮气量400ml，呼吸频率20次/分，分钟通气(tōngqì)量8L

有效通气量=（400-100）*20=6L

潮气量200ml，呼吸频率40次/分，分钟通气量同样为8L

有效通气量=（200-100）*40=4L第三十一页，共四十九页。在肺泡内完成气体交换的过程氧分压（PO2）：溶解(róngjiě)于血液中氧的压力二氧化碳分压（PCO2)：溶解于血液中二氧化碳的压力顺浓度梯度方向，氧气从肺泡内进入血液，二氧化碳由血液进入肺泡内肺换气(huànqì):第三十二页，共四十九页。左心室气体在全身(quánshēn)的运输:动脉血，氧含量(hánliàng)高，CO2含量低全身(quánshēn)各器官摄取氧气，排出CO2右心室静脉血，氧含量低，CO2含量低高肺在肺泡处进行气体交换肺泡氧气进入血液CO2排出体外肺静脉第三十三页，共四十九页。呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要(xūyào)机械通气的常见疾病主要(zhǔyào)内容:第三十四页，共四十九页。顺应性,弹性阻力(zǔlì)呼吸功Servo呼吸(hūxī)机丰富的呼吸(hūxī)动力学监测功能第三十五页，共四十九页。反映胸廓与肺的弹性正常的顺应性是维持正常呼吸状态(zhuàngtài)的前提顺应性与弹性（Elasticity）成倒数关系分为静态顺应性（Cstat）与动态顺应性（Cdyn）顺应性（Compliance）:第三十六页，共四十九页。顺应性的计算(jìsuàn)静态顺应性（Cstat）=ΔV/Pplat－PEEPtotal

动态顺应性（Cdyn）=ΔV/Ppeak－PEEP

Cstat正常值60-100ml/cmH2O，Cdyn由于将克服气道阻力的压力(yālì)也计算在内，因此数值上低于Cstat，约50-80ml/cmH2O，监测值受潮气量大小影响。

弹性（E）与顺应性互为倒数关系第三十七页，共四十九页。与气道内径、气道长度、气流形态、流速等因素有关正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道机械(jīxiè)通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定气道阻力增加是气道压力升高的主要原因阻力(zǔlì)（Resistance）:第三十八页，共四十九页。气道阻力(zǔlì)的计算吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末流速

呼气阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼气流速

不同的插管内径、不同的吸气流速均可导致(dǎozhì)不同的气道阻力，正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力第三十九页，共四十九页。呼吸(hūxī)过程中所做的功在Servo呼吸机上可分别监测病人做功（WOBp）和呼吸机做功（WOBv）呼吸机做功与实际潮气量有关病人做功与吸气触发灵敏度有关Edi监测可提供最准确的呼吸功信息呼吸(hūxī)功（Work

of

Breathing

WOB）:第四十页，共四十九页。触发(chùfā)做功（WOBp）:BildzuschriftEuismodtinciduntutlaoreetdolore第四十一页，共四十九页。呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要(xūyào)机械通气的常见疾病主要(zhǔyào)内容:第四十二页，共四十九页。心肺复苏(fùsū)COPD合并II型呼衰ARDS心功能不全机械通气面临(miànlíng)的主要疾病:第四十三页，共四十九页。疾病特点：心跳呼吸停止，所有循环及气体交换功能完全停止常见科室：急诊，外科ICU，麻醉科对机器要求：低Servo对应特点：手动呼吸，波形(bōxínɡ)监测，FAVC心肺(xīnfèi)复苏:第四十四页，共四十九页。疾病特点：气道阻力增高，自主呼吸能力存在，脱机困难常见科室：综合(zōnghé)ICU，RICU对机器要求：高Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，AutomodeCOPD合并(hébìng)II型呼衰:第四十五页，共四十九页。疾病特点：肺顺应性下降，难以纠正的低氧血症，大量肺泡塌陷常见科室：综合(zōnghé)ICU，RICU对机器要求：高Servo对应特点：吸气末期肺复张，OpenLungToolARDS:第四十六页，共四十九页。疾病特点：缺氧明显，自主呼吸强烈常见科室：综合ICU，CCU对机器(jīqì)要求：一般Servo对应特点：自动调节吸气流速，FAVC急性(jíxìng)左心功能不全:第四十七页，共四十九页。Thankyouforyourpati