呼吸生理和呼吸参数调置课件

呼吸系统解剖生理

与

呼吸机的基本模式

Version4.1铜陵市中医医院急诊科石莉莉呼吸生理和呼吸参数调置一、呼吸系统解剖生理呼吸系统解剖结构肺容量的几个概念整个呼吸过程（广义的“呼吸”）自主呼吸的过程呼吸过程中的血液循环问题呼吸生理和呼吸参数调置一、呼吸系统解剖生理呼吸系统解剖结构肺容量的几个概念整个呼吸过程（广义的“呼吸”）自主呼吸的过程呼吸过程中的血液循环问题呼吸生理和呼吸参数调置呼吸系统上呼吸道：鼻和鼻腔

过滤、湿化、加温咽喉呼吸机(应用气插和气切）:吸入\呼出过滤器电子湿化器\人工鼻呼吸生理和呼吸参数调置呼吸系统下呼吸道：气管支气管终末细支气管肺泡

(肺内气体交换)呼吸生理和呼吸参数调置一、呼吸系统解剖生理呼吸系统解剖结构肺容量的几个概念整个呼吸过程（广义的“呼吸”）自主呼吸的过程呼吸过程中的血液循环问题呼吸生理和呼吸参数调置肺容量潮气量(TV)补气量(IRV)吸气量(IC)补呼气量(ERV)肺残气量(RC)功能残气量(FRC)肺活量(VC)肺总容量(TLC)呼吸生理和呼吸参数调置一、呼吸系统解剖生理呼吸系统解剖结构肺容量的几个概念整个呼吸过程（广义的“呼吸”）自主呼吸的过程呼吸过程中的血液循环问题呼吸生理和呼吸参数调置机械通气肺部换气：

外界和肺泡之间气体的吸入和呼出肺内气体交换(氧合)：

血液中的氧气和二氧化碳在肺泡毛细血管内外的交换扩散静脉血动脉血血液循环：

血液将动脉血(O2)带到身体各部分，将静脉血(CO2)带回肺泡毛细血管细胞内呼吸：

血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞间的交换扩散动脉血静脉血呼吸生理和呼吸参数调置一、呼吸系统解剖生理呼吸系统解剖结构肺容量的几个概念整个呼吸过程（广义的“呼吸”）自主呼吸的过程呼吸过程中的血液循环问题呼吸生理和呼吸参数调置自主呼吸的换气过程：主动吸气，被动呼气主动吸气被动呼气呼吸生理和呼吸参数调置VolumeChangeGasFlowPressureDifference

自主呼吸呼吸生理和呼吸参数调置自主呼吸过程:压力和容量的变化隔肌和肋间肌收缩胸内容积增大胸膜内压变负肺扩张肺内压变负外界空气流(压)入肺中胸膜内压肺内压肺内气量呼吸生理和呼吸参数调置一、呼吸系统解剖生理呼吸系统解剖结构肺容量的几个概念整个呼吸过程（广义的“呼吸”）自主呼吸的过程呼吸过程中的血液循环问题呼吸生理和呼吸参数调置吸气时：

-胸内Pressure

-腹内Pressure

自主呼吸中“呼吸泵”的作用呼吸生理和呼吸参数调置一、呼吸系统解剖生理

回顾呼吸系统解剖结构肺容量的几个概念整个呼吸过程（广义的“呼吸”）自主呼吸的过程呼吸过程中的血液循环问题呼吸生理和呼吸参数调置二、呼吸机的基本模式呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发呼吸生理和呼吸参数调置二、呼吸机的基本模式呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发呼吸生理和呼吸参数调置呼吸机基本概念什么是呼吸机？呼吸机—电子打气筒！开环控制系统(送气,无反馈)Vs.闭环控制系统(监测->反馈控制)=>安全、准确呼吸生理和呼吸参数调置呼吸机分类按使用对象成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机按工作原理气控气动、电控气动、电控电动呼吸机按人机接口方式有创或无创正压通气呼吸机按机器的功能急救、治疗、家用、高频振荡呼吸生理和呼吸参数调置呼吸机系统简图呼吸生理和呼吸参数调置机械通气治疗适应证的呼吸生理指标自主呼吸频率大于正常3倍或低于正常1/3肺活量<10～15ml/kg肺泡动脉氧分压差>50mmHg（呼吸空气时）肺泡动脉氧分压差>300mmHg（吸入纯氧时）最大吸气负压>-25cmH2OPaCO2>50mmHg（慢阻肺除外）潮气量低于正常1/3（5ml/kg）生理无效腔/潮气量>60%肺内分流(Qs/Qt)>15%（肺内动静脉分流）粗略计算公式

Qs/Qt=[(700-PaO2)/100]×0.05(吸入纯氧时)Qs/Qt=P(A-a)O2/16(吸入纯氧时)呼吸生理和呼吸参数调置二、呼吸机的基本模式呼吸机的基本概念呼吸机的几个重要参数机械通气和心肺对抗呼吸模式压力触发和流速触发呼吸生理和呼吸参数调置呼吸三要素:压力、容(流)量和时间流速-时间曲线压力-时间曲线压力(P)：Pressure容量(V)：Volume流速(f)：Flow时间(t)：Time吸呼比(I:E):

其中：吸气相(I)=吸气时间(Insp.)+平台时间(Pause)

呼气相(E)=呼气时间(Exp.)

正比通气、反比通气屏气：气体扩散肺内交换呼吸生理和呼吸参数调置重要呼吸参数压力-时间曲线流速-时间曲线峰值压力(PIP)潜在危害：气压伤、心肺对抗平台压力:气体均匀扩散后阻力压Presi顺应性压Pcomp呼气末压力(PEEP）吸气流速呼气末流速吸入潮气量呼出潮气量密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量呼吸生理和呼吸参数调置二、呼吸机的基本模式呼吸机的基本概念呼吸机的几个重要参数机械通气和心肺对抗呼吸模式压力触发和流速触发呼吸生理和呼吸参数调置自主呼吸

vs.正压通气Pressure压力Volume容量

IEIE

自主呼吸

正压通气呼吸生理和呼吸参数调置吸气时：

-胸内Pressure

-腹内Pressure

自然进程的破坏：“呼吸泵”作用的丧失回心血量降低心排量CO

低血压,组织灌注减少……机械(正压)通气与心肺对抗呼吸生理和呼吸参数调置二、呼吸机模式呼吸机的基本概念呼吸机的几个重要参数机械通气和心肺对抗呼吸模式压力触发和流速触发呼吸机参数调置呼吸生理和呼吸参数调置呼吸模式呼吸模式：辅助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步间歇指令呼吸SIMV自主型(Spontaneous)控制呼吸方式：

容量控制方式(VCV):VolumeControl

压力控制方式(PCV):PressureControl

自主呼吸方式：

持续正压呼吸:CPAP压力支持(PSV):PressureSupport呼吸生理和呼吸参数调置辅助/控制模式(A/C):机控呼吸临床应用：病人基本没有自主呼吸呼吸机根据临床医生的设定参数供气：潮气量或压力流速和流速波形，或吸气时间呼吸频率由机器启动，也可由病人同步触发通气TimePressure呼吸生理和呼吸参数调置优点可提供完全的通气支持可控制呼吸频率缺点设置值有时可能不能满足病人的通气需求需检查血气指标(PO2、PCO2)当辅助呼吸增加时，分钟通气量可能会增加可引起过度通气需设定高呼吸频率、潮气量和分钟通气量上限报警辅助/控制模式(A/C):机控呼吸呼吸生理和呼吸参数调置自主型(Spontaneous)临床应用：病人有足够的自主呼吸频率定义要求有主动的自主呼吸驱动力连续气道正压(CPAP)：恒定的正压(PEEP)作用于整个自主呼吸过程中可提供或不提供吸气支持(PSV)呼吸生理和呼吸参数调置自主型(Spontaneous)可减少呼吸作功(WOB)潮气量和呼吸频率由病人自己决定通常是拔管前最后的通气模式10cmH2OPEEPTime呼吸生理和呼吸参数调置窒息通气双向转换(ApneaVentilation)

呼吸机监测一次呼吸开始到下一次呼吸开始的时间

如果这个时间超过了操作者设定的窒息通气间隔时间(默认值：20秒)，窒息通气开始按照预设值（压力控制或容量控制方式）工作

当呼吸机监测到病人有二次连续的自主呼吸，窒息通气自动停止，按原模式通气呼吸生理和呼吸参数调置半自主型:同步间隙指令通气(SIMV)临床应用：病人有一定频率的自主呼吸由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成强制通气是由机器启动(IMV)或病人触发(SIMV)在自主呼吸时，病人决定潮气量和呼吸频率TimePressure病人触发的强制通气(A)病人触发病人触发的自主通气(S)机器启动的强制通气(C)呼吸生理和呼吸参数调置半自主型:同步间隙指令通气(SIMV)优点同步呼吸可改善病人的舒适性可减少病人和呼吸机之间的对抗相比A/C模式，可减少过度通气的发生缺点如果设定频率或潮气量太低，对病人的支持就会不足呼吸生理和呼吸参数调置呼吸模式呼吸模式：辅助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步间歇指令呼吸SIMV自主型(Spontaneous)控制呼吸方式：

容量控制方式(VCV):VolumeControl

压力控制方式(PCV):PressureControl

自主呼吸方式：

持续正压呼吸:CPAP压力支持(PSV):PressureSupport呼吸生理和呼吸参数调置控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl压力-时间曲线流量-时间曲线吸气流速波形：1.方波2.智能容量递减波

降低峰值压力减少气压伤和心肺对抗潮气量固定按病人理想公斤体重(IBW)设定:7-10ml/kg,从低潮气量开始(肺保护性通气)设定：潮气量、吸气流速和波形、呼吸频率压力：随病人顺应性和气道阻力变化呼吸生理和呼吸参数调置控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl优点医生可控制潮气量、呼吸频率，以满足病人通气需求缺点吸气峰压可能会很高(特别是气道阻力较大时),容易引起气压伤和心肺对抗呼吸生理和呼吸参数调置控制呼吸

压力控制(PCV):PressureControl设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率流速波形：递减波，随气道阻力而变化潮气量：随病人顺应性变化压力-时间曲线流量-时间曲线监测潮气量是否满足病人需求:根据病人理想公斤体重(IBW)7-10ml/1kg

呼吸生理和呼吸参数调置控制呼吸

压力控制(PCV):PressureControl优点可减少气压伤的发生率可使塌陷或过度膨胀的肺泡恢复改善气体分布缺点当病人顺应性发生变化时，潮气量随着改变(如

ARDS、肺水肿病人)如吸气时间延长(适当的吸气时间延长以保证潮气量),病人可能需要使用镇静剂或麻醉剂呼吸生理和呼吸参数调置新观点：压力上升梯度(流量加速百分比)使吸气流速的上升符合病人的需求范围1-100%(默认值50%)40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE呼吸生理和呼吸参数调置自主呼吸

压力支持(PSV):PressureSupport压力-时间曲线流量-时间曲线1.由病人触发呼吸:压力触发，流速触发2.吸气压力固定根据病人情况设定3.呼气灵敏度(PB840&760可调)：送气流速为峰值流速的25%时由吸气转为呼气吸气流速:递减波病人决定呼吸频率、峰流速吸气时间和潮气量呼吸生理和呼吸参数调置当病人流速降到峰值流速百分比时，压力支持通气被终止

“呼气灵敏度”定义了在终止呼吸机送气时预计达到的吸气流量峰值百分比40PCIRC

cmH2OINSPLminEXP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610PSTerminationCriteria新观点:呼气灵敏度Esens呼吸生理和呼吸参数调置自主呼吸

压力支持(PSV):PressureSupport优点病人控制呼吸频率、潮气量和整个呼吸过程克服吸气流速通过气管插管和人工气道时的阻力病人感到舒适可减少人机对抗缺点如果病人状况改变时，由于呼吸机保持恒定的支持水平，可能会发生通气支持不足病人顺应性、阻力的变化病人疲劳,自主呼吸的减弱呼吸生理和呼吸参数调置自主呼吸

压力支持(PSV):PressureSupport病人的评估值监测呼出潮气量(7-10ml/1kg)监测是否有呼吸频率的降低

PSV的适用人群有完整呼吸中枢的自主呼吸病人呼吸生理和呼吸参数调置自主呼吸:CPAP(持续气道正压呼吸)压力-时间曲线流量-时间曲线吸气触发灵敏度呼气灵敏度呼吸生理和呼吸参数调置半自主型组合:同步间隙指令通气(SIMV)

强制呼吸+自主呼吸强制呼吸:容量控制方式(VCV)或压力控制方式(PCV)自主呼吸:可加压力支持(PSV)40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE呼吸生理和呼吸参数调置二、呼吸机的基本模式呼吸机的基本概念机械通气和心肺对抗呼吸机的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发呼吸生理和呼吸参数调置触发灵敏度触发灵敏度：病人的努力程度达到触发灵敏度时，呼吸机将触发供气触发可选择压力或流速触发呼吸生理和呼吸参数调置压力触发封闭回路：吸气阀和呼气阀关闭病人横膈收缩，开始吸气动作病人作功使呼吸机回路系统内产生负压

X

X呼吸生理和呼吸参数调置压力触发当压力下降至医生所设定的灵敏度时，呼吸机将触发呼吸从病人吸气作功到呼吸机触发呼吸之间，有短暂的延迟时间（吸气阀打开时间+气体从吸气阀到插管时间）如存在AUTO-PEEP,触发较困难(须克服AUTO-PEEP)气道漏气时(如小儿无囊气切、气插)无法应用BaselinePatienteffort

TriggerPressure呼吸生理和呼吸参数调置流速触发开放系统：吸气阀和呼气阀打开呼气末，呼吸机提供一个低水平的连续气流（基础流速）进入病人呼吸回路DeliveredflowReturnedflowNopatienteffortBaseFlow无触发:吸入端流速=呼出端流速呼吸生理和呼吸参数调置流速触发病人横膈收缩，吸气作功开始当病人开始吸气，一些连续气流转移至病人处，呼吸机将触发呼吸DeliveredflowLessflowreturned病人触发:吸入端流速-呼出端流速〉触发灵敏度呼吸生理和呼吸参数调置流速触发低水平的流速满足了病人触发呼吸所作的功，有效地降低病人触发呼吸机工作所作的呼吸功可用于有AUTO-PEEP(COPD和哮喘)的病人可减少病人作功和呼吸机供气之间的时间延迟；与压力触发相比，可改善呼吸机的反应时间

AllinspiratoryeffortsrecognizedTimePressure呼吸生理和呼吸参数调置A/CSIMVSPONT

（窒息后备）VCV：Vt、f、flow、Tplat、波形PCV：Pi、f、Ti/I:E、梯度PSV：PS、梯度、EsensCPAP：PS＝0、梯度、Esens公共参数：TriggI、PEEP、FiO2（压力随病人顺应性和气道阻力变化）（潮气量随病人顺应性变化）（PS压力支持恒定，VS潮气量恒定）呼吸模式和呼吸方式总结控制和自主的结合呼吸生理和呼吸参数调置参数设置的基本原则

对机械通气模式来说，临床上最常应用的仍然是A/C、SIMV和PSV。

呼吸生理和呼吸参数调置机械通气的模式

定压通气定容通气完全控制PCVVCVPCV±PSVVCV±PSV完全支持PSV呼吸生理和呼吸参数调置机械通气的模式呼吸机的呼吸功患者的呼吸功完全休息大量体力消耗选择A/C、SIMV还是PSV取决于医生判断应该对患者实施多大程度的支持。呼吸生理和呼吸参数调置重要的呼吸力学指标压力阻力容量

峰压力吸气阻力吸气潮气量平台压力呼气阻力呼气潮气量平均气道压力弹性阻力可压缩气量胸膜腔内压力呼气末肺容积autoPEEP呼吸生理和呼吸参数调置重要的呼吸力学指标顺应性—静态顺应性—动态顺应性—呼吸系统顺应性肺顺应性（C=△V/△P，正常肺0.2-0.3L/cmH2O）胸壁顺应性（C=△V/△Ppl，正常0.2L/cmH2O）流速呼吸功P-V曲线P0.1呼吸生理和呼吸参数调置呼吸力学三要素压力（P）、阻力（R）、流速（V）ΔP=R×V压力和流速为可控因素流速对时间积分得到容量控制压力时阻力改变可导致容量降低控制流速时阻力增大可导致压力增高呼吸生理和呼吸参数调置潮气量IBW7-10ml/kg容控时直接设定潮气量定压（压力支持和压力控制）通气潮气量不能直接调节，可以监测只能通过调节吸气压力、吸气时间和吸气流速等来间接调节，并通过观察胸廓起伏及听诊两肺通气情况，来初步判断通气效果呼吸生理和呼吸参数调置呼吸频率各年龄组的正常呼吸频率新生儿呼吸频率为40～50次／min婴儿为30～40次／min年长儿为20～25次／min成人为12～20次／min呼吸生理和呼吸参数调置呼吸频率应与VT相配合，以保证一定的MV应根据原发病而定慢频率通气有利于呼气，一般为12～20次/分而在ARDS等限制性通气障碍的疾病以较快的频率辅以较小的潮气量通气，有利于减少克服弹性阻力所做的功和对心血管系统的不良影响应根据自主呼吸能力而定；如采用SIMV时，可随着自主呼吸能力的不断加强而逐渐下调SIMV的辅助频率。呼吸生理和呼吸参数调置气流的形态：波形选择递减波智能容量递减波降低峰值压力减少气压伤和心肺对抗方波可增加平均气道压，改善氧合也增加了气压伤和心肺对抗的发生机会正弦波呼吸生理和呼吸参数调置吸气流速的设定临床应用过高的气流可产生较高的平均气道压(MAP)，但患者可能难以忍受（超过80L/min）起始流速小可不致于使顺应性好的肺泡单位快速膨胀而与顺应性差的肺泡单位之间产生剪切力(shearforce)，但有时患者会感到气短一般40－60L/min，根据吸呼比调节通过观察患者通气舒适程度，可调节出最佳的上升时间呼吸生理和呼吸参数调置平台时间一般设置为吸气时间的15％或0.1－0.3秒也叫屏气时间，可增加气体交换的时间，改善氧合改变平台时间可以改变吸呼比呼吸生理和呼吸参数调置吸／呼比值(I∶E)及吸气时间根据所患疾病的病理生理特点来设置一般来说I∶E为1∶1.5～2.0，采用较小I/E，可延长呼气时间，有利于呼气，在COPD和哮喘常用，一般可小于1/2吸气时间为新生儿0.3～0.6秒婴幼儿0.4～0.8秒年长儿0.8～1.0秒成人1.0～1.5秒延长Ti或增加I：E，可增加气道压力和加强氧合在ARDS可适当增大I/E，甚至采用反比通气（I/E＞1）,使吸气时间延长，平均气道压升高，有利于改善气体分布和氧合。

呼吸生理和呼吸参数调置吸气峰压PIP原则上，尽量以较低的PIP维持血气在正常低限即可当呼吸系统无病变时，PIP一般为10～20cmH2O轻度病变20～25cmH2O中度病变25～30cmH2O重度病变大于30cmH2O呼吸生理和呼吸参数调置增加吸气峰压PIP改善通气最有效的方法增加平均气道压及PaO2增加潮气量降低PaCO2明显增加气胸发生的机会增加发生容量伤(volutrauma)的危险性峰压不超过40cmH2O,平台压不超过30cmH2O呼吸生理和呼吸参数调置PEEP(呼气末端正压)增加功能残气量(FRC),并可改善氧合防止小气道陷闭，使萎陷的肺泡复张,功能残气量增加,改善气体分布,分流减少,V／Q改善,氧合改善PaO2

使肺泡分布至肺毛细血管周围空间可用于所有呼吸模式5cmH2OPEEP呼吸生理和呼吸参数调置PEEP/CPAP优点：预防和/或改善肺不张改善氧合潜在的副作用：由于胸廓内正压的增加，使病人的心输出量降低气压伤增加颅内压呼吸生理和呼吸参数调置PEEP的设置PEEP：呼气末正压通气。为机械呼吸机在吸气相产生正压，气体进入肺部，在呼气末气道开放时，气道压力仍保持高于大气压，以防止肺泡萎缩塌陷。（3～10cmH2O。）根据所测PEEPi（内源性PEEP）的大小加用

PEEP，所加用的

PEEP为所测

PEEPi值的70%～80%生理性PEEP，一般为3～5cmH2O，可消除气道闭合的倾向及功能残气量降低的趋势定容条件下从低水平开始逐渐增加PEEP,同时监则吸气峰压和吸气平台压，以不引起吸气峰压和吸气平台压升高的最大PEEP再略退回lcmH2O较为恰当。以呼吸静态压力一容积曲线(P－V曲线)呼吸生理和呼吸参数调置2024/3/1976常用的PEEP调节方法：FiO2-PEEP递增法(PaO2经验法)：首先设定机械通气的氧合目标，一般为PaO260~80mmHg，或SaO288~95%，然后交替提高PEEP和FiO2的水平，以达到氧合目标的PEEP水平为适当的PEEP低位转折点法：该方法首先以低流速法描记压力-容积曲线，以目测法或双向直线回归法测定低位转折点压力(Pinf)，以作为设置PEEP的依据(Pinf＋2cmH2O)←常用方法。平台压（Pplat）法：依据动态观察Pplat的变化选择最佳PEEP，原则上Pplat增加值<PEEP调节增加值即可进一步调节PEEP直至Pplat增加值≥PEEP调节增加值，然后降低1-2cmH2O即可PEEP的设置呼吸生理和呼吸参数调置呼吸生理和呼吸参数调置呼吸生理和呼吸参数调置应用时需注意PEEP的增加或减少应小量进行，通常以增加或减少3-5cmH2O为宜。每次增减之前，应测血气、血压、必要时监测心输出量；如有心输出量降低如低血压等，虽已适当增加心脏前负荷及运用心脏正性药物，仍无效，应降低PEEP水平;吸入氧浓度的改变不要与PEEP水平的改变同时进行；PEEP水平较高时，应进行血流动力学监测。PEEP的设置呼吸生理和呼吸参数调置最佳PEEP(bestPEEP)最佳氧合状态最大氧运输量（DO2）最好顺应性最低肺血管阻力最低QS/QT达到上述要求的最小PEEP呼吸生理和呼吸参数调置压力上升梯度默认值为50％可影响到峰值压力可根据病人肺部病情调节PCV和PSV压力上升梯度，减慢压力上升梯度可避免压力过冲(避免产生使顺应性较差的肺组织拉伤的应力)，加快压力上升梯度可加速气体弥散(不适用于气道阻力较大的病人)

某些品牌的呼吸机为具体的时间或吸气时间的百分比呼吸生理和呼吸参数调置呼气灵敏度默认值为25％可影响吸气时间，影响病人的舒适程度跟根据吸气时间的长短调整呼气灵敏度的大小呼吸生理和呼吸参数调置

吸气触发灵敏度（trigger）可分为压力和流速触发两种。一般认为，吸气开始到呼吸