1、呼吸系统解剖生理与呼吸机的根本模式,第一页，共八十八页。,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,第二页，共八十八页。,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,第三页，共八十八页。,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,第四页，共八十八页。,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),第五页，共八十八页。,肺泡-肺内气体交换,第六页，共八十八页。,一、
2、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,第七页，共八十八页。,肺容量,潮气量(TV)：静息状态每次吸入或呼出的气量 成人约400-500毫升,第八页，共八十八页。,肺容量,补气量(IRV)：平静吸气后所能吸入的最大气量 正常成人约2500-2600毫升,第九页，共八十八页。,肺容量,吸气量(IC)：平静呼气后能吸入的最大气量 IC=TV+IRV,第十页，共八十八页。,肺容量,补呼气量(ERV)：平静呼气后所能呼出的最大气量,第十一页，共八十八页。,肺容量,肺残气量(RC)：最大呼气后肺内残留的气量,第十二页，共八十八页。
3、,肺容量,功能残气量(FRC)：平静呼气后肺内残留的气量 FRC=RC+ERV,第十三页，共八十八页。,肺容量,功能残气量(FRC)的临床意义：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如果没有FRC，呼气末期肺泡将完全塌陷，产生静-动脉血分流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),第十四页，共八十八页。,肺容量,肺活量(VC)：最大吸气后能呼出的最大气量 VC=IRV+TV+ERV 正常成人约4500毫升,第十五页，共八十八页。,肺容量,肺总容量(TLC)：肺内所含的总气量 TLC=VC+RC
4、,第十六页，共八十八页。,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),第十七页，共八十八页。,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,第十八页，共八十八页。,整个呼吸过程(广义的“呼吸),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)带到身体各局部，将静脉血(CO2)带回肺泡毛细血管细胞内呼吸：血液
5、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,第十九页，共八十八页。,肺内气体交换-氧合,第二十页，共八十八页。,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,第二十一页，共八十八页。,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,第二十二页，共八十八页。,呼吸肌,第二十三页，共八十八页。,呼吸肌的作用,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，同时将腹内物向隔膜下压内肋间肌-压下胸膛,第二十四页，共八十八页。,肺内
6、压的变化,第二十五页，共八十八页。,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,第二十六页，共八十八页。,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,第二十七页，共八十八页。,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：,第二十八页，共八十八页。,吸气时：-胸内,Pressure,-腹内,Pressure,自主呼吸中“呼吸泵的作用,第二十九页，共八十八页。,自主呼吸中“呼吸泵的作用,呼吸系统和循环
7、系统的和谐工作自然进化的结果,第三十页，共八十八页。,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,第三十一页，共八十八页。,二、呼吸机的根本模式,呼吸机的根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,第三十二页，共八十八页。,二、呼吸机的根本模式,呼吸机的根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,第三十三页，共八十八页。,呼吸机根本概念,什么是呼吸机？,呼吸机 电子打气筒！,开环控制系统(送气,无反响)Vs.闭环控制系统(监测-反响控制)=平安、准确,第三
8、十四页，共八十八页。,呼吸机系统简图,第三十五页，共八十八页。,二、呼吸机的根本模式,呼吸机的根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,第三十六页，共八十八页。,自主呼吸 vs.正压通气,Pressure压力,Volume容量,第三十七页，共八十八页。,机械(正压)通气与心肺对抗,第三十八页，共八十八页。,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,第三十九页，共八十八页。,二、呼吸机的根本模式,呼吸机的根本概念机械通气和心肺对抗呼吸机
9、的几个重要参数呼吸模式压力触发和流速触发,第四十页，共八十八页。,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,第四十一页，共八十八页。,重要呼吸参数,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
10、：吸入潮气量=呼出潮气量,吸入潮气量,第四十二页，共八十八页。,肺顺应性(Compliance)：弹性,第四十三页，共八十八页。,内源性PEEPi/Auto-PEEP：COPD&Asthma 空气滞留,第四十四页，共八十八页。,Time(s),(L/min),1,2,3,4,5,6,120,-120,Auto-PEEP的流量波形,End Exp Flow 0,第四十五页，共八十八页。,二、呼吸机的根本模式,呼吸机的根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,第四十六页，共八十八页。,呼吸模式,呼吸模式：辅助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半
11、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,第四十七页，共八十八页。,辅助/控制模式(A/C):机控呼吸,临床应用：病人根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,Time,Pressure,第四十八页，共八十八页。,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
12、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,第四十九页，共八十八页。,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,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,第五十页，共八十八页。,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
13、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，对病人的支持就会缺乏,第五十一页，共八十八页。,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),第五十二页，共八十八页。,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,10 cm H2O PEEP,Time,自主型(Spontaneous),第五十三页，共八十八页。,呼吸机监测一次呼吸开始到下一次呼吸开始的时间
14、 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,窒息通气双向转换(Apnea Ventilation),第五十四页，共八十八页。,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):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)
15、:Pressure Support,第五十五页，共八十八页。,控制呼吸容量控制(VCV):Volume Control,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/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,第五十六页，共八十八页。,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,控制呼吸容量控制(VCV):Volume Con
16、trol,第五十七页，共八十八页。,控制呼吸压力控制(PCV):Pressure Control,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,第五十八页，共八十八页。,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,控制呼吸压力控制(PCV):Pressure Control,第五十九页，共八十八页。,新观点：压力上升时间,使吸气流速的上升符合病人的需求范围 1-100%(默认值 50%),第六十页，共八十八页。,高气道阻力:较缓的压力上升时间,Gas flow is greatest where resistance is low,hence overinflation of normal lung units.,V/Q,PvCO2=46 mmHg,PvO2=