1、呼吸机工作原理和监测呼吸机工作原理和监测 梁永杰梁永杰 同济大学附属东方医院同济大学附属东方医院 2008.12.52008.12.5 机械通气机械通气 机械通气机械通气-人工方法或机械装置通气代替、控制或改变自发呼吸，增人工方法或机械装置通气代替、控制或改变自发呼吸，增加通气量，改善换气功能，减轻呼吸功消耗。加通气量，改善换气功能，减轻呼吸功消耗。机械通气指征：机械通气指征：1 1、通气不足；、通气不足；2 2、减少呼吸功耗；、减少呼吸功耗；3 3、纠正通气、纠正通气/血流血流比例失调。比例失调。机械通气临床应用机械通气临床应用 1 1、ARDSARDS、中枢神经和神经肌肉病变中枢神经和神经
2、肌肉病变（脑炎脑炎、脑外伤脑外伤、电击电击、药物中药物中毒毒、脊髓灰质炎脊髓灰质炎、重症肌无力重症肌无力、破伤风或多发性肌炎破伤风或多发性肌炎）。2 2、慢性呼吸衰竭慢性呼吸衰竭（COPDCOPD、阻塞性肺气肿阻塞性肺气肿、肺心病等肺心病等）。PPoliomyelitis Myasthenia gravis Polymyositis 呼吸机连接方法呼吸机连接方法 面罩、鼻罩面罩、鼻罩 喉罩喉罩 气管插管气管插管 气管切开气管切开 呼吸机工作原理呼吸机工作原理 呼吸机在吸气期经口腔呼吸机在吸气期经口腔、鼻腔或气管插管鼻腔或气管插管、气管切开套管直接施气管切开套管直接施压压，产生压力差产生压力差，
3、使外界空气进入肺泡；使外界空气进入肺泡；呼气期呼吸机去除压力呼气期呼吸机去除压力，肺泡压大于大气压肺泡压大于大气压，肺泡气体排出肺泡气体排出。如如此往复完成呼吸周期此往复完成呼吸周期。呼吸机分类呼吸机分类 1 1、定压型：吸气正压达到预设值后即切换为呼气定压型：吸气正压达到预设值后即切换为呼气。定压型呼吸机的定压型呼吸机的潮气量不能直接调节潮气量不能直接调节，而随胸肺弹性和气道阻力的变化而变动而随胸肺弹性和气道阻力的变化而变动。2 2、定量型：呼吸机吸气容量达到预设值后即切换为呼气定量型：呼吸机吸气容量达到预设值后即切换为呼气。呼吸道压呼吸道压力随胸肺弹性和气道阻力而改变力随胸肺弹性和气道阻力
4、而改变。潮气量潮气量、呼吸频率呼吸频率、呼吸时间呼吸时间比可直接调节比可直接调节，通气量稳定通气量稳定。机械通气对机体生理的影响机械通气对机体生理的影响 1 1、血液循环：自然呼吸时血液循环：自然呼吸时，吸气使胸腔负压增加吸气使胸腔负压增加，周围静脉周围静脉-中心中心静脉压差随之增加静脉压差随之增加，促使静脉血流向心脏促使静脉血流向心脏。机械通气在吸气期产机械通气在吸气期产生正压使胸腔由负压转为正压生正压使胸腔由负压转为正压，回心血量减少回心血量减少。在血容量不足在血容量不足、心力衰竭病例心力衰竭病例，可能引起血压下降或休克可能引起血压下降或休克。2 2、对肺内气体分布的影响对肺内气体分布的影
5、响。3 3、对中枢神经系统对中枢神经系统、肾脏和消化道的影响肾脏和消化道的影响。机械呼吸的并发症机械呼吸的并发症 1 1、通气不足或通气过度：通气不足引起呼吸性酸中毒通气不足或通气过度：通气不足引起呼吸性酸中毒，通气过度导致通气过度导致呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒，使氧离曲线左移使氧离曲线左移，脑血管收缩脑血管收缩，减少脑血流量减少脑血流量。2 2、低血压：吸气压过大低血压：吸气压过大，吸气期持续过长吸气期持续过长，增加肺循环阻力和右心负增加肺循环阻力和右心负荷荷，心搏量和血压下降心搏量和血压下降。3 3、自发性气胸：肺气肿自发性气胸：肺气肿、肺大泡患者更易发生肺大泡患者更易发生。4 4、肺部感染
6、：气管切开创口感染肺部感染：气管切开创口感染，或由于吸引导管或由于吸引导管、呼吸机和湿化器呼吸机和湿化器消毒不严格引起交叉感染所致消毒不严格引起交叉感染所致。护理操作遵守消毒常规和选用有效护理操作遵守消毒常规和选用有效抗菌素极为重要抗菌素极为重要。呼吸机的加温湿化装置呼吸机的加温湿化装置 蒸气发生器：将水加温蒸气发生器：将水加温3535C C产生蒸气产生蒸气，使吸入的气体被加温使吸入的气体被加温，达达到使呼吸道湿化的目的到使呼吸道湿化的目的。雾化器：利用射流的原理雾化器：利用射流的原理，将水滴撞击成微小颗粒将水滴撞击成微小颗粒，输入气道输入气道，起起气道的湿化作用气道的湿化作用。1 1潮气量、
7、呼吸频率、每分钟通气量：潮气量在生理状况下为潮气量、呼吸频率、每分钟通气量：潮气量在生理状况下为6 6-8ml/kg8ml/kg，机械通气按，机械通气按1010-15ml/kg15ml/kg计算。呼吸频率调节在计算。呼吸频率调节在8 8-1616次次/分。分。维持每分钟通气量维持每分钟通气量6 6-1010升。根据临床情况，选择不同潮气量及呼吸频升。根据临床情况，选择不同潮气量及呼吸频率搭配：率搭配：（1 1）COPDCOPD选用较慢频率；呼气期延长，吸气期流速减慢，气流阻力降选用较慢频率；呼气期延长，吸气期流速减慢，气流阻力降低，有利气体均匀分布，改善肺泡通气低，有利气体均匀分布，改善肺泡通
8、气/血流比例。较长呼气时间有利血流比例。较长呼气时间有利CO2CO2排出，避免内源性排出，避免内源性PEEPPEEP。（2 2）限制性通气障碍选用较快呼吸频率和较小潮气量；使吸气峰压降）限制性通气障碍选用较快呼吸频率和较小潮气量；使吸气峰压降低，减少气压伤和正压通气对循环功能的影响。低，减少气压伤和正压通气对循环功能的影响。呼吸参数调节呼吸参数调节 2.2.吸氧浓度调节吸氧浓度调节 （1 1）吸入高浓度氧指征：）吸入高浓度氧指征：a)a)机械通气初迅速纠正缺氧机械通气初迅速纠正缺氧;b);b)方便计算方便计算肺内分流量肺内分流量(Qs/Qt);c(Qs/Qt);c）抑制自主呼吸与机械通气同步。
9、）抑制自主呼吸与机械通气同步。（2 2）维持）维持PaOPaO2 260mmHg60mmHg或或SaOSaO2 290%90%以上，尽量减低以上，尽量减低吸氧浓度。应用吸氧浓度。应用PEEPPEEP，增加潮气量、呼吸频率和延长吸气时间等改善氧合。，增加潮气量、呼吸频率和延长吸气时间等改善氧合。呼吸参数调节呼吸参数调节 3 3吸呼比值（吸呼比值（I:EI:E）通常情况吸呼比值调节在通常情况吸呼比值调节在1:21:2左右。左右。（1 1）COPDCOPD、哮喘气道阻力明显增加，应延长呼气时间，保证呼气充分、哮喘气道阻力明显增加，应延长呼气时间，保证呼气充分及及COCO2 2排出。排出。（2 2）反
10、比通气治疗）反比通气治疗ARDSARDS，但平均气道压显著增加，需谨慎应用。，但平均气道压显著增加，需谨慎应用。呼吸参数调节呼吸参数调节 4 4呼气末正压（呼气末正压（PEEPPEEP）（1 1）PEEPPEEP增加功能残气位（增加功能残气位（FRCFRC）、防止肺泡萎缩、改善肺顺应性及）、防止肺泡萎缩、改善肺顺应性及通气血流比例作用。通气血流比例作用。（2 2）PEEPPEEP过高，肺泡内压增加使肺泡毛细血管受压，氧合反而降低，过高，肺泡内压增加使肺泡毛细血管受压，氧合反而降低，并引起颅内压增高及肝淤血、肾功能减退。并引起颅内压增高及肝淤血、肾功能减退。PEEPPEEP不宜高于不宜高于15c
11、m15cm水柱。水柱。呼吸参数调节呼吸参数调节 SIMV+PS+PEEP 5 5吸气期流速吸气期流速 （1 1）流速较高时，流速迅速达到峰值，形成方波，压力平台时间较长，）流速较高时，流速迅速达到峰值，形成方波，压力平台时间较长，有利于气体分布和肺泡扩张。但易造成气压伤并阻碍静脉回流。有利于气体分布和肺泡扩张。但易造成气压伤并阻碍静脉回流。（2 2）低流速压力上升慢，平均气道压低，较少产生气压伤及影响循环）低流速压力上升慢，平均气道压低，较少产生气压伤及影响循环功能。功能。呼吸参数调节呼吸参数调节 机械通气监测机械通气监测 呼吸机治疗期间对呼吸循环脏器功能的监测，对于判断疗效、呼吸机治疗期间对
12、呼吸循环脏器功能的监测，对于判断疗效、合理调节和预防并发症的发生具有重要的意义。合理调节和预防并发症的发生具有重要的意义。一常规经验监测一常规经验监测 1 1口唇指端颜色。口唇指端颜色。2 2观察胸廓起伏节律判断潮气量。观察胸廓起伏节律判断潮气量。3 3听诊判断有无肺叶通气不良、痰阻、支气管痉挛。听诊判断有无肺叶通气不良、痰阻、支气管痉挛。4 4甲床按压后循环恢复时间判断末梢血流灌注情况。甲床按压后循环恢复时间判断末梢血流灌注情况。5 5颈外静脉怒张程度间接判断胸内压和右心功能状态。颈外静脉怒张程度间接判断胸内压和右心功能状态。1 1肺泡通气量肺泡通气量=每分钟通气量每分钟通气量-无效腔无效腔
13、呼吸频率呼吸频率 2 2死腔量死腔量/潮气量：潮气量：(Vd/Vt)=(PaCO(Vd/Vt)=(PaCO2 2-P PE ECOCO2 2)/PaCO)/PaCO2 2 3 3肺泡氧分压肺泡氧分压(PAO2)(PAO2)PAO2(mmHg)=(PAO2(mmHg)=(大气压大气压-47)47)FiO2FiO2-PaCO2PaCO21.251.25 海平面海平面,呼吸室内空气可按粗略计算：呼吸室内空气可按粗略计算：PAO2(mmHg)=150PAO2(mmHg)=150-PaCO2PaCO2 4 4肺泡肺泡-动脉血氧分压差：动脉血氧分压差：P(AP(A-a)O2=PAO2a)O2=PAO2-P
14、aCO2PaCO2 5 5肺内分流量：肺内分流量：Qs/Qt=(CcO2Qs/Qt=(CcO2-CaO2)/(CcO2CaO2)/(CcO2-CvO2)CvO2)CaO2(CaO2(动脉血氧含量动脉血氧含量)=1.39)=1.39HbHbSaO2+0.0031SaO2+0.0031PaO2PaO2 CvO2(CvO2(静脉血氧含量静脉血氧含量)=1.39)=1.39HbHbSvO2+0.0031SvO2+0.0031PvO2PvO2 CcO2(CcO2(肺终末毛细血管血氧含量肺终末毛细血管血氧含量)=1.39)=1.39(1(1-HbCO%)Hb+0.0031HbCO%)Hb+0.0031PA
15、O2 PAO2 HbCO%HbCO%为与一氧化碳结合的血红蛋白含量为与一氧化碳结合的血红蛋白含量,假定为假定为1.5%1.5%粗略估算粗略估算Qs/QtQs/Qt，吸纯氧，吸纯氧1515-20min20min后：后：Qs/Qt=(700Qs/Qt=(700-PaO2)/100PaO2)/1005%5%二呼吸功能监测二呼吸功能监测 6 6气道阻力和顺应性：通过胸肺顺应性及阻力的监测气道阻力和顺应性：通过胸肺顺应性及阻力的监测,了解气道阻塞、了解气道阻塞、肺间质水肿纤维化严重程度，对治疗有重要的参考价值。肺间质水肿纤维化严重程度，对治疗有重要的参考价值。气道阻力气道阻力=（最大吸气压力（最大吸气压
16、力-吸气平台压）吸气平台压）/流速流速 动态顺应性动态顺应性=潮气量潮气量/（吸气峰压（吸气峰压-PEEPPEEP）静态顺应性静态顺应性=潮气量潮气量/（吸气平台压（吸气平台压-PEEPPEEP）二呼吸功能监测二呼吸功能监测 二呼吸功能监测二呼吸功能监测 7 7最大吸气压力、吸气平台压、平均气道压最大吸气压力、吸气平台压、平均气道压 （1 1）最大吸气压力取决潮气量、吸气流速和气道阻力。）最大吸气压力取决潮气量、吸气流速和气道阻力。（2 2）吸气平台压应用改善气体肺内分布，并可用以计算气道阻力、顺）吸气平台压应用改善气体肺内分布，并可用以计算气道阻力、顺应性。时间过长则影响循环系统。应性。时间过长则影响循环系统。（3 3）平均气道压是反映呼吸机通气条件的综合性指标，取决于最大吸）平均气道压是反映呼吸机通气条件的综合性指标，取决于最大吸气压力、气压力、PEEPPEEP、吸气时间、吸气时间、I:EI:E、潮气量等。一定范围内平均气道、潮气量等。一定范围内平均气道压和氧合效果呈线性关系。压和氧合效果呈线性关系。呼吸机治疗后呼吸机治疗后1515-3030行动脉血气析，了解机械通气效果行动脉血气
