呼吸生理和呼吸模式sam

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,TOPCHANCE,致力于提供专业的危重医学解决方案和服务体系,TOPCHANCE,致力于提供专业的危重医学解决方案和服务体系,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,呼吸生理和呼吸模式sam,气流阻力定义,定义：,R =,P / Flow=(Pin-Pout)/Flow,Pin,输入端压强,Pout,输出端压强,Flow,流量,R,气流阻力,层流,湍流,层流和湍流,层流 泊肃叶,(Hagen-,Poiseuille,),定律,P = Flow 8,l/,r,4,湍流文丘里,(,Venturi,),定律,P = flow,2,x K,l/,r,2,层流气流阻力,R =,P / flow = 8,l/,r,4,顺应性代表弹性物体的扩张性,定义为容量改变与压力改变的比值。,C=,V/P,C,的倒数（,1/C,）则为弹性阻力。,高顺应性,低顺应性,弹性阻力,/,顺应性的定义,高顺应性,/,低弹性阻力,低顺应性,/,高弹性阻力,相同的压强,呼吸系统,上呼吸道结构,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,过滤,湿化、加温,粘液腺 湿润,毛细血管,加温,纤毛,除尘,自然呼吸,机械通气,呼吸系统,上呼吸道功能,下呼吸道：,气管,支气管,终末细支气管,肺泡,(肺内气体交换),呼吸系统,下呼吸道结构,阻力,=,驱动压,/,流量,吸气阻力：,呼气阻力：,阻力部位分布,鼻与口腔：,50%,声门：,25%,气管支气管：,15%,小气道：,10%,机械通气时因插管而取消,受生理、病理状况影响,呼吸系统,下呼吸道气流阻力,新生,31.2 cmH,2,O/L/sec,婴儿,19.7 cmH,2,O/L/sec,儿童,6.5 cmH,2,O/L/sec,成人,2.0 cmH,2,O/L/sec,呼吸系统,下呼吸道气流阻力,分泌物过多,痉挛,粘膜水肿,分泌物过多,异物进入,肺气肿肺泡挤压,呼吸系统,下呼吸道气流阻力变化,顺应性：单位压力所造成的容积变化,呼吸系统顺应性,=,容量变化,/,压力变化,正常成人约为：肺,C,L,2,O,胸廓,C,C,2,O,弹性阻力,=,顺应性的倒数,1/C=1/C,L,+1/C,C,呼吸系统弹性阻力,=,压力变化,/,容量变化,呼吸系统,下呼吸道弹性阻力,摘自,机械通气及临床应用,蔡映云主编,新生儿,5 ml/cmH,2,O,婴儿,10 ml/cmH,2,O,儿童,25 ml/cmH,2,O,成人,100 ml/cmH,2,O,呼吸系统,下呼吸道弹性阻力范围,导致顺应性下降的原因,肺实质改变,ARDS, (,支气管,),肺炎,肺水肿,纤维化,表面活性物质功能障碍,ARDS,肺泡肺水肿,肺不张,误吸,肺容量减少,气胸,膈肌抬高,呼吸系统,下呼吸道弹性阻力变化,呼吸系统,下呼吸道弹性阻力病理性改变,呼吸系统,下呼吸道弹性阻力,(,补充,),呼吸系统,下呼吸道弹性阻力,(,补充,),LaPlace,公式,P = 2T/r,时间常数的定义：,方式 时间条工具,呼吸系统,时间常数,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,潮气量(,TV),补吸气量,(IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),肺总容量,(,TLC),肺活量,(,VC),吸气量,(,IC),功能残气量,(,FRC),肺容量,概念,4V4C,1,、吸入潮气量、呼出潮气量,2,、分钟通气量：强制,/,自主；吸入,/,呼出,3,、肺保护通气策略,4,、,BTPS,补偿、人工气道顺应性补偿,潮气量(,TV),摘自,机械通气及临床应用,蔡映云主编,肺容量,潮气量,功能残气量(,FRC),的临床意义：,1,、,FRC,在生理上起着稳定肺泡气体分压的缓冲作用，减少了通气间隙时对肺泡内气体交换的影响；,2,、如果没有,FRC，,呼气末期肺泡将完全塌陷，产生静-动脉血分流,3,、,FRC,增加提示肺泡扩张，,FRC,减少说明肺泡缩小或塌陷,机械通气：,PEEP,增加功能残气量(,FRC),功能残气量,(,FRC),摘自,机械通气及临床应用,蔡映云主编,肺容量,功能残气量,肺活量(,VC),的临床意义：,1,、评价呼吸储备；,2,、,VC,、,NIF,对脱机的评价和预后,肺活量,(,VC),肺容量,肺活量,摘自,机械通气及临床应用,蔡映云主编,肺容量,呼吸功能的正常值,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,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,机械通气,呼吸过程,广义呼吸,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,主动吸气,被动呼气,自主呼吸,呼吸相与呼吸做功,自主呼吸,肺内压的变化,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,静脉瓣,肌肉泵,“,呼吸泵,”,静脉血回心动力：,自主呼吸过程中血液循环问题,回心动力,吸气时：,-,胸内,Pressure,- 腹内,Pressure,自主呼吸过程中血液循环问题,呼吸泵作用,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,人工气道的影响：,、机械通气时的人工气道就功能上相当于上呼吸道；,、较正常上呼吸道，人工气道有很多不足：,）漏气；,）几倍于正常上呼吸道的死腔量，重复吸入；,）有明显的弹性，带来潮气量损失；,）过滤器的应用、更长的输送距离，造成阻力增加；,、好的呼吸机应有足够的技术手段，降低消除上述影响；,呼吸机基本概念,人工气道的影响,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,机械通气与心肺对抗,心肺对抗的产生,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,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,机械通气的几个重要参数,MV,三类要素,压力-时间曲线,流速-时间曲线,平台压力:气体均匀扩散后,峰值压力(,PIP),潜在危害：,气压伤、心肺对抗,呼气末压力(,PEEP),吸气流速,呼气末流速,呼出潮气量,密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量,阻力压,P,resi,顺应性压,P,comp,INSP PAUSE:,肺顺应性,Comp. =,潮气量,V,T,/,顺应性压,Pcomp,ml / cmH,2,O,气道阻力,Resi. =,阻力压,Presi /,吸气流速,Insp Flow,cmH,2,O / l / min,EXP PAUSE:,(End Exp Flow 0),内源性,PEEP,i, Auto-PEEP,总,PEEP,tot,吸入潮气量,机械通气的几个重要参数,机械通气时监测的重要参数,机械通气的几个重要参数,内源性,PEEP,Time (,s,),(,L/min),1,2,3,4,5,6,120,-120,End Exp Flow 0,机械通气的几个重要参数,内源性,PEEP,的波形表现,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):Volume,Control,压力控制方式(,PCV): Pressure Control,自主呼吸方式,：,持续正压呼吸 :,CPAP,压力支持(,PSV): Pressure Support,机械通气的呼吸模式,模式和方式,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,由机器启动（控制），也可由病人同步触发通气（辅助）,辅助,Pressure,机械通气的呼吸模式,辅助,/,控制模式（,A/C,）,潮气量,吸气压力,峰值流量,吸气时间,呼吸频率,呼吸频率,流量波形,压力上升时间,控制,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(,Po,2,、Pco,2,),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,机械通气的呼吸模式,辅助,/,控制模式（,A/C,）,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,Time,Pressure,病人触发的强制通气,病人触发,自主呼吸,机器启动,的强制通气,机械通气的呼吸模式,同步间歇指令模式（,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,机械通气的呼吸模式,同步间歇指令模式（,SIMV,）,40,P,CIRC,cmH,2,O,INSP,L,min,EXP,PLOT SETUP,30,20,10,0,10,-20,80,60,40,20,0,20,-80,40,60,V,.,0,4,8,12,s,2,6,10,UNFREEZE,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),机械通气的呼吸模式,同步间歇指令模式（,SIMV,）,压力-时间曲线,流量-时间曲线,强制呼吸:,容量控制方式(,VCV),或压力控制方式(,PCV),自主呼吸:,无压力支持(,PSV),机械通气的呼吸模式,同步间歇指令模式（,SIMV,）,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),机械通气的呼吸模式,自主模式（,SPONT,）,可减少呼吸作功(,WOB),潮气量和呼吸频率由病人自己决定,通常是撤机前最后的通气模式,10,cm H,2,O PEEP,Time,机械通气的呼吸模式,自主模式（,SPONT,）,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,机械通气的呼吸模式,自主模式（,SPONT,）与窒息通气,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):Volume Control,压力控制方式(,PCV): Pressure Control,自主呼吸方式,：,持续正压呼吸 :,CPAP,压力支持(,PSV): Pressure Support,机械通气的呼吸模式,总结,压力-时间曲线,流量-时间曲线,吸气流速波形：,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: 7-10,ml/1kg,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,机械通气的呼吸模式,VCV,通气方式,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,管道漏气严重时，得不到足够的潮气量,机械通气的呼吸模式,VCV,通气方式,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),7-10,ml/1kg,机械通气的呼吸模式,PCV,通气方式,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,机械通气的呼吸模式,PCV,通气方式,40,P,CIRC,cmH,2,O,INSP,L,min,EXP,PLOT SETUP,30,20,10,0,10,-20,80,60,40,20,0,20,-80,40,60,V,.,0,4,8,12,s,2,6,10,UNFREEZE,使吸气流速的上升符合病人的需求,范围,1 - 100% (,默认值,50%)，儿童,/婴儿,/,老人应从更低值开始,机械通气的呼吸模式,PCV,通气方式下的压力上升控制,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)：,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,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式,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,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式,低,的,PSV,设定值,5 - 10,cm H,2,O PSV,可减少病人克服气管插管和人工气道的阻力所作的功,可作为脱管的最后支持水平,高的,PSV,设定值,PS,可增加自主呼吸的吸气作功能力，最高可达,10,ml/kg,的潮气量,可满足病人几乎总的通气要求,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式,病人的评估值,监测呼出潮气量(7-10,ml/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,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式,40% (,Set),25% (,Set),35% (,Leak Rate),若泄漏超过机设的,Esens,，呼吸机无法判断病人已停止吸气而继续送气，将导致呼吸机对抗病人的呼气作功，使呼吸机与病人的呼吸不同步,如果吸入气量被过早终止，这会减少潮气量，或在呼吸机停止送气后患者仍存在自主吸气时，增加了吸气肌肉负荷,Flow,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式（呼气灵敏度）,呼气灵敏度,Esens,与呼气,WOB,医生可根据病人的情况调节,Esens,，使之符合病人内在的吸气相，可改善病人和呼吸机之间的同步性,PRESSURE,FLOW,PS overshoots target,Esens fixed 25%,Esens adjusted to 50%,Normal,Problem resolved,0,100,0,15,压力-时间曲线,流量-时间曲线,吸气触发灵敏度,呼气灵敏度,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式（,CPAP,）,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式（,CPAP,）,增加功能残气量(,FRC),并可改善氧合,使塌陷的肺泡复原,扩张已打开的肺泡,使肺泡分布至肺毛细血管周围空间,可用于所有呼吸模式,5,cm H,2,O PEEP,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式（,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,机械通气的呼吸模式,PSV,通气方式（,CPAP,）,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,压力触发(,),流速触发(,Flow Trigger),机械通气的触发方式,分类,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,机械通气的触发方式,触发灵敏度,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,机械通气的触发方式,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,Baseline,Patient effort,Trigger,Pressure,机械通气的触发方式,压力触发,人机对抗,存在,AUTO-PEEP,时,触发较困难,机械通气的触发方式,压力触发,压力触发灵敏度设定在,-2,cm H,2,O,图中，前二次病人作功达到压力灵敏度,；,呼吸机触发呼吸通气,第三次病人没有达到灵敏度；呼吸机不能触发通气,-2,cm H,2,O,机械通气的触发方式,压力触发,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,Delivered flow,Returned flow,No patient effort,Base Flow,无触发: 吸入端流速 = 呼出端流速,机械通气的触发方式,流量触发,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,Delivered flow,Less flow returned,病人触发:,吸入端流速 - 呼出端流速,触发灵敏度,机械通气的触发方式,流量触发,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,克服气道漏气(设置超过漏气的触发灵敏度)，用于小儿病人,可减少胸部手术病人伤口疼痛,All,inspiratory efforts recognized,Time,Pressure,机械通气的触发方式,流量触发,谢谢大家！,结 语,