呼吸衰竭机械通气相关生理

,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,*,*,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,*,*,呼吸衰竭机械通气相关生理,解剖,以喉为界分为上呼吸道和下呼吸道,气管长度1013cm，口径1825mm,小气道 2mm,肺泡：是呼吸气体进行交换的场所,呼吸肌肉,呼吸道,呼吸道的主要功能,气体通道,加温加湿,清洁过滤,防御性反射,其他：发声、嗅觉等,呼吸肌肉,主要吸气肌,膈肌,肋间外肌,主要呼气肌,肋间内肌,腹肌,辅助呼吸肌,肺内压和胸腔内压,肺内压,肺泡内的压力,胸腔内压,胸膜腔内的压力,生理学,第七版,胸腔内负压的作用,保持肺处于扩张状态,使肺跟随胸廓的运动而张缩,促进血液及淋巴液的回流,肺通气,吸气,呼吸肌主动收缩,胸廓扩张,胸内负压增加,肺扩张,肺容积增加,肺内压下降,与大气压产生压力梯度,气体进入肺泡,呼气,膈肌、肋间肌松弛,胸廓弹性回缩,胸内负压减少,肺回缩,肺容量减小,肺内压升高,与大气压产生压力梯度,气体排出,阻力 顺应性,气道阻力,弹性阻力,+,PEEPi,气道阻力,层流,阻力来源于气体之间的相互摩擦,Raw,8l/(r,4,),湍流,阻力来源于气体之间以及气体与气道壁之间的相互摩擦,Raw,vl*,摩擦因子,/ 4,2,r,5,层流示意图,湍流示意图,气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力,弹性阻力,弹性,弹性物质在外力作用下变形时，对抗变形和弹性回位的倾向,平静呼吸时，约占总阻力的,2/3,吸气时的阻力，呼气时的动力,弹性阻力影响因素,1,、肺泡表面张力,II,型肺泡上皮细胞 肺泡表面活性物质,2,、肺弹性回缩力,肺的弹性成分主要存在于肺间质,r,P,T,顺应性,物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变,计算公式,C,V/P,弹性阻力的倒数,静态顺应性：气流阻断后所测得的顺应性,动态顺应性：未阻断气流所测得的顺应性,影响顺应性的因素,弹性阻力增加（顺应性降低）,肺水肿，实变，纤维化，肺不张,气胸、胸腔积液,脊柱侧弯或其他胸壁畸形,肥胖、腹胀,动态肺充气,（一）什么是急性呼吸衰竭？,呼吸衰竭定义：,是指,各种原因,引起的,肺通气和（或）肺换气功能,严重障碍，以致在静息状态下亦不能维持足够的气体交换，导致,低氧血症,，伴或不伴,高碳酸血症,，进而引起一系列病理生理改变和相应临床表现的,综合征,。,急性呼吸衰竭（acute respriatory failure）是在呼吸系统功能失常，引起的气体交换异常可能危及生命时发生的。,急性呼吸衰竭病因,低氧和高碳酸的临床表现,低氧血症的发生机制,1,、吸入气中氧分压下降,2,、呼吸不足,3,、,氧耗增加,4,、,V/Q,失调,5,、,分流,6,、弥散功能障碍,氧耗量（,ml/min,）,V,A,/Q,分流,V/Q不匹配及分流增加的常见原因,-,上述疾病是造成难治性低氧的最主要原因,肺实质与肺间质疾患：肺炎，,间质性肺疾病（,ILD,）,，,ARDS,，,肺血管疾患：肺栓塞，血管炎，肿瘤，畸形，,心脏疾病：大面积心梗，,心源性肺水肿（,CPE,）,，,弥散功能障碍,肺换气的形式为弥散,影响弥散的因素：,气体分压差,氧疗的基础,呼气末肺泡容积（,FRC,）、弥散面积和距离,通气,/,血流（,V/Q,）,气体的分子量和溶解度,通气功能障碍,通气的效率性,死腔（,dead space,）通气：未进行气体交换的气体,总的分钟通气量,=,肺泡通气量,+,死腔通气量,V,E,= V,A,+ V,D,.,.,.,分钟通气量、肺泡通气量和死腔量,分钟通气量等于潮气量乘以呼吸频率,例：病人,f 12,次,/,分，,VT 600ml,，,V,D,200ml,计算肺泡通气量,V,A,V,E,= V,T, f,.,V,D,= V,D, f,.,.,V,A,= V,E, V,D,=,（,600-200,）,12=4800,（,ml/min,）,.,.,.,例：,在上述通气条件下测得,PaCO,2,40 mmHg,2,小时后出现,f,增加至,24,次,/,分，但总分钟通气量无变化,复查血气示：,PaCO,2,72 mmHg,？,肺泡通气量的减小,V,A,= V,E, V,D,= 7200-200,24= 2400,（,ml/min,）,.,.,.,死腔通气,生理死腔量,解剖死腔,肺泡死腔量,反映通气效率的指标,死腔量与潮气量的比值：,V,D,/V,T,正常值：,肺泡通气的有效性,P,a,CO,2,肺泡通气公式,PaCO,2,=,VCO,2,V,A,.,.,（,VCO,2,：,CO,2,产生量）,高碳酸血症的发生机制,V,A,=,（,V,T,-V,D,）,*RR,CO2,生成增多,肺泡通气量减小,死腔量增大,（二）机械通气的作用,一种脏器功能支持手段,支持对象：通气和,/,或氧合功能障碍的患者,支持器械：呼吸机（,ventilator,）,支持目标：恢复有效通气并改善氧合,支持目的：是为治疗原发病争取时间,机械通气改善氧合,减少氧耗：降低呼吸功,提高吸氧浓度(FiO2),提高呼气末正压(PEEP),增加吸气压力/VT,延长吸气时间(TI),肺泡复张（,RM,）,心肺交互作用广义上包含三个基本概念。,1.,自主呼吸是一种运动，可能加重循环负荷。,2.,吸气在呼气末容积基础上增加了肺容积,/,胸廓扩张，产生血流动力学效应。,3.,自主吸气使胸腔内压（,ITP,）下降。,（三）心肺交互作用,1,胸内压变化对循环生理的影响,2,肺容量变化对循环生理的影响,3,病理生理条件下正压通气的肺血管效应,1.,对静脉回流和右心功能的影响,右房压力（,Right atrium pressure, P,RA,）直接受到胸内压,的影响。,腹腔压力直接受到膈肌下降的影响,外周静脉压受大气压的影响,1.,对静脉回流和右心功能的影响,吸气相时，,P,RA,下降,腹腔内压力则因为膈肌的下降而升高,外周静脉压在整个呼吸周期中相对恒定,1.,对静脉回流和右心功能的影响,体静脉的回流依赖于胸腔外静脉和右房的压力差,前者是驱动力而后者则是阻力，决定了心输出量,1.,对静脉回流和右心功能的影响,自然呼吸（或真正意义上的负压通气）时，压力差增大，利于静脉回流，右室前负荷和每搏量都增加,正压通气时，,P,RA,增高导致静脉回流减少，右室前负荷和心输出量也相应减少,1.,对静脉回流和右心功能的影响,PEEP,的应用使胸内压在呼吸相时也不能恢复至大气压，从而使回心血量在整个呼吸周期均减少，可能使心输出量下降,2.,对左心系统的影响,左心室的后负荷取决于左心室的跨壁压（,transmural,pressure,，,P,tm,），即左心室内压力与心室周围压力之差，,可以用下述公式表达：,P,tm,左心室内压力,(,即外周动脉血压,),心室周围压力,(P,pl,),2.,对左心系统的影响,在气道狭窄或小气道痉挛时，呼吸肌作功增加，胸内负压增大，左心室后负荷显著增加，易造成左心室功能不全，甚至左心室功能衰竭。,机械通气可改善胸内负压的增加，降低左心室后负荷，从而改善左心室功能。,2.,对左心系统的影响,正在机械通气的左心室功能不全的患者，若过早撤机，左心室后负荷增加致左心室功能失代偿，使撤机失败。,1.,肺容量变化对右心后负荷的影响,PVR,是右室后负荷的决定因素,PVR,直接受到肺容量的影响,全肺阻力取决于肺血管两部分的平衡：,肺泡毛细血管和肺泡外毛细血管,1.,肺容量变化对右心后负荷的影响,.,当肺容积超过,FRC,时，由于肺泡的膨胀， 肺泡毛细血管受压,.,当肺容量从,FRC,向残气量减少时，可以发生两种情况：,（一）肺泡外毛细血管变得扭曲甚至塌陷,（二）肺容量很小时，终末气道塌陷可能,导致肺泡缺氧，当肺泡内氧分压低于,60mmHg,时，将发生低氧导致的肺血管收缩，,PVR,也将增加，这一点可能更重要。,1.,肺容量变化对右心后负荷的影响,正常的心肺系统，接近,FRC,的通气而,PEEP,小于,10cmH2O,时，通常不会发生具有临床意义的右室前负荷的改变。,在哮喘、肺梗阻疾病的病人或已经有肺动脉高压的患者当中，这种情况就会发生很大的改变，很小的肺容量的改变将使肺阻力急剧上升，对血流动力学造成影响。,2,.,对心脏的机械压迫,肺容量增加时，肺将推向心脏、胸壁和膈肌，胸壁向外扩张，膈肌下降，心脏、心包甚至冠状动脉都将受到肺的压迫。,肺过度扩张时，心室的充盈受到压迫，产生类似心包填塞的症状。特别关注肺过度膨胀的病人，应用小的潮气量，这些现象可以避免。,谢谢！,