机械通气相关解剖生理ppt课件

机械通气相关的 解剖生理基础,1,咽,真声带,呼吸系统,Confidential, for Internal Use Only,2,上呼吸道,上呼吸道由鼻腔和咽喉所组成. 鼻腔除嗅觉外,对吸入的空气尚具有清洗.加温.和湿化的作用. 气管插管由鼻孔或口腔均需经上呼吸道插入总气管内.,Confidential, for Internal Use Only,3,上呼吸道的主要功能,鼻腔功能其鼻毛清除空气中的尘埃 鼻腔表面存在大量血管散发热量加温吸入空气。其腺体分泌物使鼻腔湿润也湿化了空气 吸入的空气经鼻腔湿化且加温至32度，相对湿度90%。 至隆突时温度为37度，相对湿度100%,纤毛,毛细血管,粘液腺,加温,湿润,呼吸机吸入气过滤器有似鼻纤毛作用,Confidential, for Internal Use Only,4,咽,长 12.5 cm 分三部分 : 鼻咽 鼻到软腭 口咽 口腔到软腭 (包括扁桃体) 喉咽 舌底 功能 食物和液体的通道 气体的通道 食物和饮料 达到喉头, 会厌关闭 气体进入咽部 会厌和声带保持开放,Confidential, for Internal Use Only,5,下呼吸道,下呼吸道由喉,气管和气管树，肺泡所组成. 气管树分叉到两肺再各自分叉到肺叶段，亚段支气管等共有二十三级。,Confidential, for Internal Use Only,6,声带,呈倒三角形 是成人气道的最小处（对选择气管插管型号很重要） 女性声门较男性小 作用： 通气 外呼吸（肺毛细血管与外界气体） 括约肌及声门：咳嗽；保护喉部 发声,Confidential, for Internal Use Only,7,喉,“喉头” / 声带 说话主要是声带有规律的调整紧张度和震动 紧张时就发高音，放松时就发出低音 包括几块软骨： 甲状软骨是最大的 环状软骨是新生儿气道内口径最小的部位 功能 发声/说话 气体运输到肺的通道 气管插管时压迫环状软骨可帮助暴露声门，防止食管压增高导致反流,Confidential, for Internal Use Only,8,气管,气管是一个柱状导管 位置从喉到支气管 长度约1012 cm 内径1112.5mm 由16到20块的C型软骨环组成 功能气体运输、加温加湿,Confidential, for Internal Use Only,9,气管,气管内壁的纤毛细胞 纤毛向咽侧摆动 将粘液及附于其上的细菌、尘粒推向咽部被咳出,Confidential, for Internal Use Only,10,左主支气管,长度约5cm 与中轴线成40-50度角 主支气管向下再分，直至到肺泡,Confidential, for Internal Use Only,11,右主支气管,右支气管较粗短 长度约为2cm 与中轴线成20-25度角 气管导管或异物容易滑入 向下分成三个分支,Confidential, for Internal Use Only,12,支气管树,传导区,呼吸区,细支气管,Confidential, for Internal Use Only,13,远端从终末细支气管到肺泡管 35% 的气体交换在肺泡管完成 每个肺泡管终末有数个肺泡囊,肺泡管,Confidential, for Internal Use Only,14,肺泡,肺泡囊负责65的气体交换 肺泡能进行有效的气体交换主要是由于肺泡壁非常薄 表面覆盖毛细血管，是气体交换的主要部位 3亿个肺泡平铺面积大小相当于一个网球场,Confidential, for Internal Use Only,15,肺泡毛细血管膜组成,肺泡表面活性物质：防止在气体交换过程中，肺泡塌陷 肺泡上皮 I型肺泡上皮细胞：扁平，占95% II型肺泡上皮细胞：肥大，产生肺泡表面活性物质 III型肺泡上皮细胞：肺泡巨噬细胞，游离，外来细胞 肺泡间隙 毛细血管内皮,Confidential, for Internal Use Only,16,胸廓,由骨和软骨组成 循环和呼吸的主要器官位于其中 形状：上窄下宽 作用：保护胸廓内器官、辅助通气、提供骨和肌肉的附属连接 由胸骨，12个胸椎和12对肋骨构成 胸骨： 构成：胸骨柄；胸骨体；剑突 胸骨柄和胸骨体连接处为胸骨角（气管分叉处） 肋骨： 呈弓型，与脊柱相连 12对肋骨朝下倾斜，肋间肌收缩可使它们向上抬高,Confidential, for Internal Use Only,17,呼吸系统解剖总结,Confidential, for Internal Use Only,18,呼吸生理,呼吸（respiratory）：机体与外界环境之间的气体交换过程。 作用：进行气体交换（摄入O2，排出CO2）。 呼吸的基本环节：,Confidential, for Internal Use Only,19,肺通气的原理,肺通气的动力 呼吸运动 指呼吸肌收缩和舒张引起胸廓的扩大和缩小，包括吸气运动和呼气运动.是肺通气的原动力。 呼吸肌肉 胸锁乳突肌 - 将胸骨向上提升 前锯肌 - 提升多数肋骨 斜角肌 - 提升头两条肋骨 外肋间肌 - 扩张胸膛 腹直肌 - 向下拉到低位肋骨，同时将腹内物向膈膜下压 内肋间肌 - 压下胸膛,Confidential, for Internal Use Only,20,呼吸运动的分类,按呼吸运动的幅度分类： 平静呼吸：安静状态平稳均匀的呼吸。 吸气主动，呼气被动。 用力呼吸：运动、缺氧等情况下呼吸加深加快。 吸气主动，呼气也成为主动。 按参与活动的呼吸肌的主次： 腹式呼吸：膈肌为主，腹壁起伏。 胸式呼吸：肋间肌为主，胸壁起伏。 混合式呼吸：正常人膈肌、肋间肌均参与。,Confidential, for Internal Use Only,被动呼气,主动吸气,平静呼吸时,21,肺内压(intrapulmonary pressure),指肺泡内的压力，正常1-2mmHg。 肺内压与大气压之间的压力差(P)是肺通气的直接动力. 影响因素：呼吸快慢、深浅、气道通畅程度. 气道不通畅时，吸气可达10030mmHg，呼气90-140mmHg。 人工呼吸原理：用人工方法造成肺内压与外界气体之间的压力差(P)，维持肺通气(V)。如呼吸机正压通气，口对口人工呼吸。 注:水银比重为13.6, 1.0mmHg=13.6mmH2O=1.36cmH2O,Confidential, for Internal Use Only,22,胸膜腔压力,两肺均由胸膜所包裹，分脏层和壁层。 胸膜内压是在两层胸膜之间的压力。 当正常平静吸气时低于大气压在4-8 cmH2O。 当吸气时加大时可有不同程度的上升，最大达 -40 cmH2O。 用力呼气胸腔内压可达 +40 cmH2O。 呼气末恢复为零,Confidential, for Internal Use Only,23,肺通气,每分钟通气量 一分钟内吸入或呼出肺的气体量。 MV=VtRR， 约4-6L/min 影响通气的因素，如： 上腹部手术 阻塞性疾病，如支气管哮喘 低通气，如镇静剂，脑外伤,Confidential, for Internal Use Only,24,死腔通气,生理死腔：解剖死腔+肺泡死腔 健康人，生理死腔基本等于解剖死腔 解剖死腔：终末支气管以上的气道，在气体进入肺泡时起传导作用，即指潮气量中在呼气初期不发生改变就被呼出的那部分气体。 正常成人约120150ml。 肺泡死腔：每次呼吸虽有气体进入但未进行气体交换的肺泡腔，也指未得到灌注或灌注严重不足的肺泡。,Confidential, for Internal Use Only,25,肺泡死腔 - 有气无血,Confidential, for Internal Use Only,26,分流 - 有血无气,Confidential, for Internal Use Only,27,通气血流比V/Q,通气血流比值，每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值。正常成人安静状态为0.84 增大 减小 比值为零 无论比值增大还是减小，都妨碍了有效的气体交换，会导致低氧血症,Confidential, for Internal Use Only,28,气体弥散,Confidential, for Internal Use Only,29,气体在肺内的交换,扩散就是气体分子从分压高的区域向分压低的区域运动的过程。O2和CO2在肺和组织间的弥散必须穿过一层重要的屏障。,红细胞膜,毛细血管内皮膜,毛细血管基底膜,间质,上皮基底膜,肺泡上皮,Confidential, for Internal Use Only,30,呼吸的控制,Confidential, for Internal Use Only,31,呼吸的中枢调控,呼吸中枢（延髓）,传递呼吸冲动,激活/抑制呼吸肌肉的收缩,detects changes PO2, PH, PCO2,Primary stimulus to breathe is PCO2,Confidential, for Internal Use Only,32,气体交换全过程,在肺脏氧气弥散入肺毛细管血液中, CO2反之. 心脏和动脉将氧合的动脉血输送至全身. 在组织毛细血管处O2提供给细胞並帶走CO2. 循环系统的静脉主要是将脱氧的血液返回心脏並再输送至肺脏,使红血球氧合並排出CO2.,肺泡,细胞,肺泡,肺循环,动脉,毛细血管,静脉,肺循环,Confidential, for Internal Use Only,33,Confidential, for Internal Use Only,心肺一体,34,呼吸生理总结,呼吸的过程是肺通气分布弥散(气体交换)血液运输组织细胞,正常吸气是主动的呈负压,呼气是被动的.吸、呼气结束时压力均为零. V/Q比失调会引起低氧血症(PaO2 60mmHg). 血气分析是对整个呼吸生理过程的结论. 呼吸机是通气机，只能起肺的通气功能的作用，间接对換气功能有帮助.,Confidential, for Internal Use Only,35,机械通气对人体生理系统的影响,正常人自主呼吸时，胸廓扩张、膈肌下移使胸腔内产生负压，从而气管到肺之间形成一个压力梯度，产生吸气气流。而机械通气时，呼吸机产生正压，吸气过程中胸内压从-0.49kPa（-5cmH2O）增至+0.294kPa（+3cmH2O），这种胸内压和肺内压力的增加是呼吸机对人体正常生理过程产生影响的基本原因。,36,自主呼吸过程:压力和容量的变化,膈肌和肋间肌收缩,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,37,呼吸过程中的血液循环问题,静脉血回心动力：,静脉瓣 肌肉泵 “呼吸泵”,38,自主呼吸中“呼吸泵”的作用,吸气时： - 胸内,Pressure ,- 腹内,Pressure,呼吸系统和循环系统的和谐工作 自然进化的结果,39,机械通气对循环的影响,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,40,机械通气的心肺交互作用,对右心前负荷的影响： 右心室前负荷主要与回心血量有关，静脉回流主要取决于胸外静脉与右心房压的压力差。 静脉回流阻力增加，导致静脉回流减少。机械通气对右心衰患者因右心室回心血量减少使右心舒张末容积减少，有利于心功能恢复；对脱机患者，由于胸内压、右心房压下降，回心血量增加，可诱发或加重心功能不全。 对右心室后负荷的影响： 肺血管阻力是右心室后负荷的主要决定因素，主要受肺容积影响。虽胸内压发生改变，肺容积不变，右心室和肺动脉压力阶差未改变，肺血管阻力不变，不影响右心室后负荷。 肺容积过大或过小，以及缺氧导致肺血管痉挛，均可导致肺血管阻力增加，右心室后负荷加重，致右心室排血量减少。,41,机械通气的心肺交互作用,对左心室前负荷的影响： 右心静脉回流改变最终和左心室前负荷改变方向一致，机械通气由于胸内压改变导致回心血量减少，也使得左心室前负荷降低。 对左心室后负荷的影响： 左心室后负荷与左心室跨壁压相关。 正压通气由于胸腔内压增加，左心室跨壁压降低（左心室跨壁压=左心室内压-胸内压），左心室后负荷下降；同时也可导致左心室前负荷下降。 对心功能正常患者，正压通气可减少心排血量（前负荷更敏感）；而充血性心衰时，后负荷比前负荷对心排血量的影响更强，机械通气可改善患者左心室功能。而撤机后，由于左心室跨壁压增加，左心室后负荷增加；另一方面，右心房压下降，回心血量增加，左心室前负荷相应增加。如患者存在基础疾病，可能导致撤机困难。需适当强心利尿扩血管处理。,42,机械通气的心肺交互作用,对心包的影响： 机械通气过程中胸内压的变化由心包传递给心脏，而心包在心室间相互作用中起重要调节功能，心包压大于0.667Kpa时，一侧心脏容量突然增加，导致室间隔偏移，引起同侧心室跨壁压增加，对侧心室跨壁压下降，使同侧心室排出量增加，对侧心室排出量减少，以代偿心房或心室容量的突然变化。心包压小于0.667Kpa，这种调节作用减弱。 机械通气时神经体液的调节： 机械通气过程中肺扩张可通过迷走神经反射对心脏产生影响，正常潮气量的肺扩张（潮气量小于10ml/kg）减少副交感神经张力，增加心率，而大潮气量时心率可减慢。,43,机械通气的心肺交互作用,通气策略的特殊心血管反应通畅提示心血管系统的特殊疾病状态，相应的警示医生改变其心血管系统的支持方式，如正压通气对心排量的有害作用可以通过液体复苏增加静脉系统平均压力或通过尽可能低的肺容积波动纠正。通过延长呼气时间、降低潮气量、避免使用PEEP，将静脉回流血量的下降减少到最小。,44,机械通气对呼吸功能的影响,机械通气胸腔内压、气道内压及肺内压力均为正压。 使气道及肺泡扩张，增加肺泡通气量。 使气体分布更加均匀，改善V/Q比例，使呼吸死腔变小，有利于改善通气不足。 全部或部分替代呼吸肌做功，使呼吸肌得以放松、休息，减少氧耗。 肺牵张感受器和化学感受器、胸廓和膈肌机械感受器传人呼吸中枢的冲动减少，抑制呼吸中枢的兴奋性，甚至是呼吸暂停。,45,机械通气对脑功能影响,由于二氧化碳可以扩张脑血管,而机械通气使二氧化碳分下降，从而使脑血流下降，水肿减轻，压力减轻。 机械通气使氧分压升高改善脑缺氧。 另外，PEEP会使颈静脉压力升高从而使颅压升高：机械通气过度使二氧化碳分压降低，使脑血管收缩血流减少，加重脑缺氧。,46,机械通气对肾功能影响,机械通气使二氧化碳分压下降，使氧分压升高，可改善肾功能。 但由于正压通气时回心血量和心输出量减少，使肾脏灌注不良，并激活肾素血管紧张素醛固酮系统(RAAS)，同时抗利尿激素(ADH)分泌增加，从而导致水钠潴留，甚至肾功能衰竭。,47,机械通气对肝功能及消化道影响,机械通气改善缺氧和二氧化碳潴留，有利于肝功能恢复，改善消化系统症状。 但正压通气时胃肠道血液灌注和回流受阻，pH降低，上皮细胞受损，加之正压通气本身也可作为一种应激性刺激，使胃肠道功能受损，故上机患者易并发上消化道出血(6-30%)。 正压通气时肝脏血液灌注和回流受阻，肝功能受损，胆汗分泌亦受一定影响；此外，门静脉压力增加会引起消化道出血。,48,机械通气对周围组织循环影响,机械通气改善缺氧和二氧化碳潴留及酸中毒，会使周围循环改善，但由于影响血流动力学，使周围组织供血不足引起缺氧。,49,机械通气对人体生理影响总结,1、机械通气引起胸内压力和肺内压力的增加，是呼吸机对人体正常生理过程产生影响的基本原因。 2、机械通气对血流动力学影响的主要决定性因素为胸膜腔内压和肺容积之间的关系。ITP增加的主要决定因素是肺容积的改变。肺容积的改变，将影响自主神经张力和肺血管阻力，从而改变右心室后负荷及左右心室前负荷影响心脏功能和心排血量。 3、机械通气增加肺通气量，纠正缺氧，降低心脏、呼吸肌肉做功，减少机体氧耗，从而可能改善患者的心肺功能 4、机械通气治疗是一把双刃剑，不同疾病状态下机械通气对人体的影响各不相同，要充分了解机械通气对人体产生的影响，并及时评估机械通气治疗的必要性。,50,谢谢！,51,