呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講

呼吸力學(xué)長(zhǎng)治市中醫(yī)研究所肺病科呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第1頁呼吸力學(xué)概念

一門學(xué)科——研究對(duì)象：呼吸運(yùn)動(dòng)——研究方法：物理力學(xué)從力學(xué)角度來描述和解釋呼吸運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象呼吸力學(xué)三要素：壓力，流速，容積呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第2頁肺解剖結(jié)構(gòu)呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第3頁力物體之間相互作用使物體取得加速度和發(fā)生變形功力使物體沿力方向經(jīng)過一段距離動(dòng)力造成作功力阻力妨礙物體運(yùn)動(dòng)力與呼吸相關(guān)力學(xué)概念呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第4頁力、功關(guān)系功=力×距離壓力=力/面積力=壓力×面積功=壓力×面積×距離呼吸功=壓力×容積正常呼吸做功為2.5-3J/min；最高可達(dá)10-15J/min,超出該界限，則需要進(jìn)行機(jī)械通氣。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第5頁呼吸運(yùn)動(dòng)機(jī)械動(dòng)力膈肌、肋間內(nèi)外肌胸鎖乳突肌、斜角肌、腹壁肌肉、胸背部肌肉等呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第6頁胸內(nèi)壓、肺內(nèi)壓1.胸內(nèi)負(fù)壓

平均大約為-6.7cmH2O,隨呼吸周期改變。平靜吸氣時(shí)-10.6cmH2O，平靜呼氣末-2.7cmH2O.

臨床上用食管內(nèi)壓力代表胸內(nèi)壓。胸內(nèi)負(fù)壓起源：肺組織彈性回縮力和肺泡壁表面張力。胸內(nèi)負(fù)壓也作用于胸腔內(nèi)心臟和大靜脈，降低中心靜脈壓，有利于靜脈回流和右心充盈。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第7頁胸內(nèi)壓、肺內(nèi)壓肺內(nèi)壓：即肺泡內(nèi)壓，正常人在呼吸暫停，聲帶開放，氣道通暢時(shí)，肺內(nèi)壓與大氣壓相等。吸氣時(shí)肺內(nèi)壓低于大氣壓，呼氣時(shí)高于大氣壓。肺內(nèi)壓正0負(fù)吸氣吸氣吸氣呼氣呼氣呼氣呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第8頁正常人呼吸器官壓力、容量關(guān)系1.肺容量在功效殘氣量（FRC）時(shí)（占肺總量40%），肺內(nèi)壓為0。2.肺容量大約等于肺總量67%時(shí)，胸廓在天然位置，不表現(xiàn)彈性力量。3.肺容量超出67%以上時(shí)，胸廓與肺彈性回縮力方向相同，共同組成擴(kuò)張阻力。4.功效殘氣量時(shí)，用力呼氣，則呼吸肌收縮力完全用于克服胸廓向外張開彈性力量。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第9頁呼吸系統(tǒng)壓力梯度胸膜腔內(nèi)壓肺泡內(nèi)壓氣道內(nèi)壓經(jīng)胸壓經(jīng)肺壓經(jīng)胸壁壓經(jīng)氣道壓呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第10頁呼吸系統(tǒng)壓力梯度1.胸膜腔內(nèi)壓

正常時(shí)功效殘氣位胸膜腔內(nèi)壓為-5cmH2O2.肺泡內(nèi)壓其大小決定于胸膜腔內(nèi)壓與肺向內(nèi)收縮壓力之差機(jī)械通氣時(shí)，肺泡內(nèi)壓直接收吸氣壓力影響，故要注意防止通氣壓力過高而造成肺損傷及對(duì)循環(huán)功效影響。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第11頁呼吸系統(tǒng)壓力梯度3.氣道內(nèi)壓吸氣或呼氣末，氣流停頓時(shí)，從肺泡到口鼻，氣道內(nèi)各處壓力相等，吸氣時(shí)，從口鼻到肺泡壓力遞減，呼氣時(shí)則遞增。呼吸運(yùn)動(dòng)中，氣道內(nèi)任意二點(diǎn)間壓力差，決定于其間氣道阻力大小和氣流速度。4.經(jīng)胸壓相當(dāng)于肺泡內(nèi)壓與胸廓外大氣壓之差，是擴(kuò)張或壓縮胸廓、肺臟總壓力。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第12頁呼吸系統(tǒng)壓力梯度5.經(jīng)肺壓相當(dāng)于肺泡內(nèi)壓與胸膜腔內(nèi)壓之差，是擴(kuò)張或收縮肺壓力。6.經(jīng)胸壁壓相當(dāng)于胸膜腔內(nèi)壓與胸廓外大氣壓之差，是擴(kuò)張或收縮胸壁壓力。7.經(jīng)氣道壓相當(dāng)于氣道內(nèi)外壓力之差，胸腔內(nèi)氣道經(jīng)氣道壓，也是胸膜腔內(nèi)壓與氣道內(nèi)壓之差。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第13頁肺順應(yīng)性概念物理概念，指單位壓力改變時(shí)，所引發(fā)肺容積改變。是彈性物體共同特征。肺彈性E和壓力P、體積V關(guān)系：E=ΔP?ΔV以“順應(yīng)性（C）”表示C=1/EC==潮氣量（L)/壓力差（kPa)反應(yīng)呼吸系統(tǒng)“軟”、“硬”彈性阻力正常時(shí)占總阻力70%主要影響原因肺膠原纖維肺泡表面活性物質(zhì)肺容量（P-V曲線）呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第14頁肺順應(yīng)性呼吸器官總順應(yīng)性

正常人體總順應(yīng)性約：0.1L/cmH2O1————肺和胸廓總順應(yīng)性=1——肺順應(yīng)性+1——胸廓順應(yīng)性呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第15頁肺順應(yīng)性臨床上，總順應(yīng)性有三種不一樣表示方法：①靜態(tài)順應(yīng)性—反應(yīng)肺與胸廓彈性②動(dòng)態(tài)順應(yīng)性—反應(yīng)肺與胸廓彈性外，還包含克服阻力成份③比順應(yīng)性—順應(yīng)性（C）/功效殘氣量（FRC）（此值在不一樣性別和年紀(jì)之間大致相同）呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第16頁影響肺順應(yīng)性主要原因生理原因：肺容積、性別、年紀(jì)、身高、體位、運(yùn)動(dòng)。病理原因：①肺彈性阻力減低時(shí)順應(yīng)性增加：如肺氣腫②肺彈性阻力增加時(shí)順應(yīng)性減小：如肺水腫、炎癥、肺不張，肺間質(zhì)纖維化。③肺外疾患：胸膜疾病、胸壁肌肉疾病、膈肌抬高、肥胖等。④心臟疾患：如二尖瓣狹窄、間隔缺損等。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第17頁順應(yīng)性下降對(duì)病人影響增加呼吸功造成通氣血流比失調(diào)，引發(fā)低氧血癥病人呼吸表現(xiàn)為淺而快呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第18頁順應(yīng)性增加對(duì)病人影響病人在潮氣量呼吸時(shí)所需跨肺壓較小，呼吸功也較小。但同時(shí)也可使小氣道狹窄閉鎖，增加氣道阻力造成肺內(nèi)氣體分布不均，嚴(yán)重限制呼氣流速。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第19頁氣道阻力(Raw)呼吸道阻力通常以每秒內(nèi)1升通氣量所產(chǎn)生壓力來表示R氣道=壓力差為口腔與肺泡壓差正常時(shí)占總阻力近30%鼻和聲門占R氣道75%小氣道占R氣道10%機(jī)械通氣時(shí)R氣道=峰壓力-平臺(tái)壓————?dú)怏w流量呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第20頁氣道阻力(Raw)Hagen-Poiseuille(哈根-泊肅葉定律）

Raw=

（η為流體黏度；r為管半徑；l為管道長(zhǎng)度）氣道直徑是影響阻力主要原因。呼吸道阻力正常值在成人：1-3cmH2O/L/S.發(fā)生于直徑2mm細(xì)支氣管以上部位。

8ηl——πr4呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第21頁影響氣道阻力升高原因1.氣道分泌物增多、積聚。2.氣道粘膜腫脹。3.支氣管痙攣。4.肺氣腫。5.異物。6.腫瘤性狹窄。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第22頁等壓點(diǎn)理論呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第23頁等壓點(diǎn)理論等壓點(diǎn)位置對(duì)于正常人，等壓點(diǎn)位置主要取決于肺容積。80-70%肺活量肺容積水平時(shí)，等壓點(diǎn)處于肺葉支氣管；＜40%肺活量肺容積水平后等壓點(diǎn)快速向上游氣道移動(dòng)。25%肺活量水平時(shí)，等壓點(diǎn)位于細(xì)支氣管水平。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第24頁時(shí)間常數(shù)（τ）任一呼吸系統(tǒng)，其容積改變(ΔV)與壓力改變(ΔP)呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，其函數(shù)特征能夠用時(shí)間常數(shù)來表示：τ＝RC——即容積改變(ΔV)與壓力改變(ΔP)相互關(guān)系取決于阻力和順應(yīng)性呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第25頁時(shí)間常數(shù)（τ）正常肺時(shí)間常數(shù)為0.2秒。時(shí)間常數(shù)決定氣體在肺內(nèi)充盈和排空速度。假定潮氣量為1000ml,則在呼氣0.2秒末，有630ml氣體呼出；在0.4秒末，共有865ml氣體呼出；0.6秒末，共有950ml氣體呼出，幾乎完成了呼氣相。順應(yīng)性和阻力發(fā)生改變，勢(shì)必影響到τ。100%37%正常COPDVTτ=0.2τ=0.9正常肺和COPD患者呼氣相呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第26頁時(shí)間常數(shù)（τ）因?yàn)榉尾坎∽冇绊?，使不一樣肺區(qū)充盈和排空速度有所不一樣?？旆螀^(qū)---充盈和排空速度較快區(qū)域慢肺區(qū)—充盈和排空速度較慢區(qū)域呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第27頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第28頁機(jī)械通氣時(shí)呼吸力學(xué)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)動(dòng)力監(jiān)測(cè)阻力監(jiān)測(cè)功呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第29頁對(duì)動(dòng)力監(jiān)測(cè)呼吸機(jī)所提供正壓既要確保正壓通氣療效，又要預(yù)防其負(fù)面影響呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第30頁對(duì)阻力監(jiān)測(cè)C=R彈==平臺(tái)壓能夠更加好地反應(yīng)肺泡內(nèi)壓R氣道=ttPF氣道峰壓氣道平臺(tái)壓吸氣相呼氣相用以克服氣道阻力（P1）用以克服彈性阻力（P2）呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第31頁對(duì)功監(jiān)測(cè)W吸氣=P·△V壓力容量壓力容量壓力容量正常R氣道↑C↓呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第32頁機(jī)械通氣時(shí)呼吸力學(xué)指標(biāo)監(jiān)測(cè)及臨床應(yīng)用呼吸力學(xué)監(jiān)測(cè)三要素①壓力（pressure，Ｐ）氣道開口壓，食道壓，隆突壓②流速（flow，Ｆ）③容積（volume）計(jì)算流量對(duì)時(shí)間積分050100-50-100Flow(L/min)Time呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第33頁慣用壓力指標(biāo)氣道峰壓（PD）氣道平臺(tái)壓（Ps）氣道平均壓（Pmean)

內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi）呼氣末正壓（PEEP）tP氣道峰壓氣道平臺(tái)壓用以克服氣道阻力（P1）用以克服彈性阻力（P2）呼氣末正壓呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第34頁氣道峰壓（PIP）作用：用于克服胸肺粘滯阻力和彈性阻力氣道峰壓（PIP）影響原因順應(yīng)性潮氣量PEEP氣道和氣管內(nèi)導(dǎo)管阻力吸氣流速呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第35頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第36頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第37頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第38頁氣道峰壓臨床意義氣道峰壓是設(shè)置壓力報(bào)警限依據(jù)設(shè)置值約實(shí)際氣道峰壓之上5-10cmH2O以不高于45cmH2O為宜氣道峰壓與氣壓傷關(guān)系呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第39頁氣道峰壓增加臨床意義

不伴有平臺(tái)壓增加氣道問題伴有平臺(tái)壓增加肺實(shí)質(zhì)或間責(zé)問題或肺含氣狀態(tài)改變呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第40頁平臺(tái)壓（PS）作用:用于克服胸肺彈性阻力。平臺(tái)壓（PS）影響原因順應(yīng)性PEEP潮氣量呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第41頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第42頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第43頁平臺(tái)壓臨床意義

計(jì)算靜態(tài)順應(yīng)性可近似代表肺泡壓大小肺損傷關(guān)系較氣道峰壓更為親密臨床嚴(yán)格限制平臺(tái)壓不超出35cmH2O呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第44頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第45頁平均氣道壓(Pmean)

數(shù)個(gè)周期中氣道壓平均值與影響PIP原因及吸氣時(shí)間長(zhǎng)短相關(guān)近似于平均肺泡壓其大小與對(duì)心血管系統(tǒng)影響直接相關(guān)呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第46頁內(nèi)源性呼氣末正壓（PEEPi）在肺彈性回縮下造成呼氣末肺泡內(nèi)呈正壓，稱為PEEPi。PEEPi存在說明存在動(dòng)態(tài)肺過分充氣（DPH）。呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第47頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第48頁P(yáng)EEPi影響原因

◆氣道阻力增加◆呼吸系統(tǒng)彈性下降◆氣道動(dòng)態(tài)塌陷◆通氣量過大◆呼氣時(shí)間不足◆呼氣肌作用呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第49頁P(yáng)EEPi類型

伴有氣流受限PEEPi不伴有氣流受限PEEPi呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第50頁P(yáng)EEPi直接生理學(xué)作用

肺泡內(nèi)正壓增加肺容積呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第51頁P(yáng)EEPi臨床意義

增加呼吸功,造成呼吸肌疲勞，肺泡通氣量降低對(duì)循環(huán)系統(tǒng)影響增加肺損傷危險(xiǎn)性對(duì)臨床所測(cè)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性影響呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第52頁P(yáng)EEPi監(jiān)測(cè)方法:間接觀察

胸圍增大患者呼吸費(fèi)勁心血管功效惡化呼氣末有連續(xù)呼氣氣流壓力控制通氣時(shí)潮氣量或每分通氣量下降容量控制通氣時(shí)氣道壓力升高胸片顯示局部肺過分充氣呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第53頁P(yáng)EEPi監(jiān)測(cè)方法:直接測(cè)量

呼氣末氣道阻斷法同時(shí)統(tǒng)計(jì)食道壓力與流速法呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第54頁P(yáng)EEPi臨床應(yīng)用

降低PEEPi：COPD，哮喘降低氣道阻力降低分鐘通氣量延長(zhǎng)呼氣時(shí)間消除呼氣肌作用增加PEEPi：ARDS，間質(zhì)性肺病延長(zhǎng)吸氣時(shí)間呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第55頁呼氣末正壓（PEEP）PEEP與CPAP概念在呼氣末期將氣道壓力維持在高于大氣壓水平，稱為呼氣末正壓（positiveendexpiratorypressure,PEEP)

機(jī)械通氣時(shí)呼氣末正壓稱為PEEP自主呼吸時(shí)應(yīng)用呼氣末正壓稱為CPAP呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第56頁呼氣末正壓（PEEP）PEEP生理學(xué)效應(yīng)1.COPD：降低呼吸功，預(yù)防氣道動(dòng)態(tài)塌陷2.哮喘：有爭(zhēng)議3.ARDS：使萎陷肺泡復(fù)張/預(yù)防肺泡再萎陷,降低分流，改進(jìn)V/Q比值和順應(yīng)性呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第57頁呼氣末正壓（PEEP）PEEP=0PEEP=12呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第58頁低位拐點(diǎn)、高位拐點(diǎn)PEEP高于低位拐點(diǎn)2-3cmH2OPIP不超出高位拐點(diǎn)傳統(tǒng)通氣保護(hù)性通氣呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第59頁胸內(nèi)壓（Ppl）/食道壓（Pes）胸內(nèi)壓與食道壓關(guān)系食道內(nèi)壓能很好地反應(yīng)胸內(nèi)壓絕對(duì)值有一定差異二者改變幅度和趨勢(shì)一致測(cè)量方法：食道球囊法呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第60頁食道壓測(cè)定臨床應(yīng)用反應(yīng)胸內(nèi)壓反應(yīng)自主呼吸努力計(jì)算跨膈壓呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第61頁阻力和順應(yīng)性測(cè)定方法：阻斷法吸氣末阻斷法呼氣末阻斷法呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第62頁氣道阻力計(jì)算公式

Raw=(PIP-Ps)/F呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第63頁氣道阻力增加原因與氣管內(nèi)導(dǎo)管相關(guān)管腔狹小，扭曲，牙齒咬合，痰痂形成與氣道相關(guān)氣道痙攣，分泌物增加呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第64頁順應(yīng)性計(jì)算公式總靜態(tài)順應(yīng)性（Cst）=VT/(Ps-PEEP-PEEPi)總動(dòng)態(tài)順應(yīng)性（Cdyn)=VT/(PD-PEEP-PEEPi)肺靜態(tài)順應(yīng)性（Clst）=VT/(Ps-Ppl-PEEP-PEEPi)胸壁順應(yīng)性＝總順應(yīng)性－肺順應(yīng)性呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第65頁順應(yīng)性改變?cè)?/p>

肺僵硬：肺水腫，實(shí)變，纖維化，肺不張胸壁僵硬：脊柱側(cè)彎或其它胸壁畸形，肥胖，腹水或腹脹肺受壓：氣胸、胸腔積液動(dòng)態(tài)肺充氣呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第66頁呼吸力學(xué)曲線（環(huán)）推算指標(biāo)：順應(yīng)性、呼吸功氣流受限和肺過分充氣判斷確定潮氣量和最正確PEEP判斷觸發(fā)靈敏度是否適當(dāng)人－機(jī)協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)氣道分泌物過多判斷支擴(kuò)藥品效果判斷呼吸機(jī)管道系統(tǒng)密閉性判斷呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第67頁壓力－容積環(huán)（P-V環(huán)）靜態(tài)P－V環(huán)壓力造成容積改變只與彈性阻力相關(guān)動(dòng)態(tài)P－V環(huán)壓力造成容積改變與彈性及氣道阻力相關(guān)呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第68頁臨床應(yīng)用調(diào)整PEEP：LIP+2～3cmH2O計(jì)算呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性（Crs）調(diào)整潮氣量：使氣道壓低于UIP判斷肺泡復(fù)張潛在可能性測(cè)定肺泡復(fù)張容積呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第69頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第70頁呼吸功效不全或衰竭病理生理改變呼吸力學(xué)改變模式參數(shù)通氣策略有創(chuàng)通氣無創(chuàng)通氣以呼吸力學(xué)為關(guān)鍵機(jī)械通氣呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第71頁呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第72頁以呼吸力學(xué)為關(guān)鍵機(jī)械通氣

—COPD急性加重合并呼吸衰竭呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第73頁COPD病理改變（1）內(nèi)徑＞2mm中央氣道內(nèi)徑＜2mm外周氣道氣道纖維化和膠原沉積氣道狹窄、氣流受限肺實(shí)質(zhì)（呼吸性細(xì)支氣管、肺泡和毛細(xì)血管）結(jié)構(gòu)破壞、含氣量↑肺氣腫、肺彈性回縮力↓肺血管呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第74頁COPD病理改變（2）呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第75頁COPD病理生理改變氣道分泌物↑，纖毛功效↓氣流受限，肺過分充盈（hyperinflation）內(nèi)徑＜2mm外周氣道狹窄肺實(shí)質(zhì)改變氣體交換障礙V/Q失調(diào)肺動(dòng)脈高壓造成肺心病全身影響呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第76頁COPD病理生理改變臨床表現(xiàn)呼吸力學(xué)專業(yè)知識(shí)宣講第77頁幾個(gè)相關(guān)概念肺過分充盈（pulmonaryhyperinfl