呼吸衰竭機械通氣相關(guān)生理課件

急性呼吸衰竭和相關(guān)呼吸生理解剖以喉為界分為上呼吸道和下呼吸道氣管長度10~13cm，口徑18~25mm小氣道<2mm肺泡：是呼吸氣體進行交換的場所呼吸肌肉呼吸道呼吸道的主要功能氣體通道加溫加濕清潔過濾防御性反射其他：發(fā)聲、嗅覺等呼吸肌肉主要吸氣肌膈肌肋間外肌主要呼氣肌肋間內(nèi)肌腹肌輔助呼吸肌肺內(nèi)壓和胸腔內(nèi)壓肺內(nèi)壓肺泡內(nèi)的壓力胸腔內(nèi)壓胸膜腔內(nèi)的壓力?生理學(xué)?第七版胸腔內(nèi)負壓的作用保持肺處于擴張狀態(tài)使肺跟隨胸廓的運動而張縮促進血液及淋巴液的回流肺通氣吸氣呼吸肌主動收縮

胸廓擴張

胸內(nèi)負壓增加

肺擴張

肺容積增加

肺內(nèi)壓下降

與大氣壓產(chǎn)生壓力梯度

氣體進入肺泡呼氣膈肌、肋間肌松弛

胸廓彈性回縮

胸內(nèi)負壓減少

肺回縮

肺容量減小

肺內(nèi)壓升高

與大氣壓產(chǎn)生壓力梯度

氣體排出阻力順應(yīng)性氣道阻力彈性阻力+PEEPi氣道阻力層流阻力來源于氣體之間的相互摩擦Raw＝8ηl/(πr4)湍流阻力來源于氣體之間以及氣體與氣道壁之間的相互摩擦Raw＝vl*摩擦因子/4π2r5層流示意圖湍流示意圖氣體分子之間、氣體分子與氣道壁之間的摩擦力彈性阻力彈性彈性物質(zhì)在外力作用下變形時，對抗變形和彈性回位的傾向平靜呼吸時，約占總阻力的2/3吸氣時的阻力，呼氣時的動力彈性阻力影響因素1、肺泡外表張力II型肺泡上皮細胞肺泡外表活性物質(zhì)2、肺彈性回縮力肺的彈性成分主要存在于肺間質(zhì)rPT順應(yīng)性物體的易擴張性，指單位壓力改變所引起的容積改變計算公式

C＝ΔV/ΔP彈性阻力的倒數(shù)靜態(tài)順應(yīng)性：氣流阻斷后所測得的順應(yīng)性動態(tài)順應(yīng)性：未阻斷氣流所測得的順應(yīng)性影響順應(yīng)性的因素彈性阻力增加〔順應(yīng)性降低〕肺水腫，實變，纖維化，肺不張氣胸、胸腔積液脊柱側(cè)彎或其他胸壁畸形肥胖、腹脹動態(tài)肺充氣〔一〕什么是急性呼吸衰竭？呼吸衰竭定義：是指各種原因引起的肺通氣和〔或〕肺換氣功能嚴(yán)重障礙，以致在靜息狀態(tài)下亦不能維持足夠的氣體交換，導(dǎo)致低氧血癥，伴或不伴高碳酸血癥，進而引起一系列病理生理改變和相應(yīng)臨床表現(xiàn)的綜合征。急性呼吸衰竭〔acuterespriatoryfailure〕是在呼吸系統(tǒng)功能失常，引起的氣體交換異?？赡芪＜吧鼤r發(fā)生的。急性呼吸衰竭病因低氧和高碳酸的臨床表現(xiàn)低氧血癥的發(fā)生機制1、吸入氣中氧分壓下降2、呼吸缺乏3、氧耗增加4、V/Q失調(diào)5、分流6、彌散功能障礙氧耗量〔ml/min〕VA/Q分流V/Q不匹配及分流增加的常見原因

------上述疾病是造成難治性低氧的最主要原因肺實質(zhì)與肺間質(zhì)疾患：肺炎，間質(zhì)性肺疾病〔ILD〕，ARDS，…肺血管疾患：肺栓塞，血管炎，腫瘤，畸形，…心臟疾病：大面積心梗，心源性肺水腫〔CPE〕，…彌散功能障礙肺換氣的形式為彌散影響彌散的因素：氣體分壓差氧療的根底呼氣末肺泡容積〔FRC〕、彌散面積和距離通氣/血流〔V/Q〕氣體的分子量和溶解度通氣功能障礙通氣的效率性死腔〔deadspace〕通氣：未進行氣體交換的氣體總的分鐘通氣量=肺泡通氣量+死腔通氣量VE=VA+VD...分鐘通氣量、肺泡通氣量和死腔量分鐘通氣量等于潮氣量乘以呼吸頻率例：病人f12次/分，VT600ml，VD200ml計算肺泡通氣量VAVE=VT×f.VD=VD×f..VA=VE–VD=〔600-200〕×12=4800〔ml/min〕...例：在上述通氣條件下測得PaCO240mmHg2小時后出現(xiàn)f增加至24次/分，但總分鐘通氣量無變化復(fù)查血氣示：PaCO272mmHg？肺泡通氣量的減小VA=VE–VD=7200-200×24=2400〔ml/min〕...死腔通氣生理死腔量解剖死腔肺泡死腔量反映通氣效率的指標(biāo)死腔量與潮氣量的比值：VD/VT正常值：0.2~0.4肺泡通氣的有效性—PaCO2肺泡通氣公式PaCO2=VCO2VA..〔VCO2：CO2產(chǎn)生量〕×0.863高碳酸血癥的發(fā)生機制VA=〔VT-VD〕*RRCO2生成增多肺泡通氣量減小死腔量增大〔二〕機械通氣的作用一種臟器功能支持手段支持對象：通氣和/或氧合功能障礙的患者支持器械：呼吸機〔ventilator〕支持目標(biāo)：恢復(fù)有效通氣并改善氧合支持目的：是為治療原發(fā)病爭取時間機械通氣改善氧合減少氧耗：降低呼吸功提高吸氧濃度(FiO2)提高呼氣末正壓(PEEP)增加吸氣壓力/VT延長吸氣時間(TI)肺泡復(fù)張〔RM〕心肺交互作用廣義上包含三個根本概念。1.自主呼吸是一種運動，可能加重循環(huán)負荷。2.吸氣在呼氣末容積根底上增加了肺容積/胸廓擴張，產(chǎn)生血流動力學(xué)效應(yīng)。3.自主吸氣使胸腔內(nèi)壓〔ITP〕下降?！踩承姆谓换プ饔?·胸內(nèi)壓變化對循環(huán)生理的影響2·

肺容量變化對循環(huán)生理的影響3·

病理生理條件下正壓通氣的肺血管效應(yīng)1.對靜脈回流和右心功能的影響右房壓力〔Rightatriumpressure,PRA〕直接受到胸內(nèi)壓的影響。腹腔壓力直接受到膈肌下降的影響外周靜脈壓受大氣壓的影響1.對靜脈回流和右心功能的影響吸氣相時，PRA下降腹腔內(nèi)壓力那么因為膈肌的下降而升高外周靜脈壓在整個呼吸周期中相對恒定1.對靜脈回流和右心功能的影響體靜脈的回流依賴于胸腔外靜脈和右房的壓力差前者是驅(qū)動力而后者那么是阻力，決定了心輸出量1.對靜脈回流和右心功能的影響自然呼吸〔或真正意義上的負壓通氣〕時，壓力差增大，利于靜脈回流，右室前負荷和每搏量都增加正壓通氣時，PRA增高導(dǎo)致靜脈回流減少，右室前負荷和心輸出量也相應(yīng)減少1.對靜脈回流和右心功能的影響PEEP的應(yīng)用使胸內(nèi)壓在呼吸相時也不能恢復(fù)至大氣壓，從而使回心血量在整個呼吸周期均減少，可能使心輸出量下降2.對左心系統(tǒng)的影響左心室的后負荷取決于左心室的跨壁壓〔transmuralpressure，Ptm〕，即左心室內(nèi)壓力與心室周圍壓力之差，可以用下述公式表達：Ptm＝左心室內(nèi)壓力(即外周動脈血壓)－心室周圍壓力(Ppl)2.對左心系統(tǒng)的影響在氣道狹窄或小氣道痙攣時，呼吸肌作功增加，胸內(nèi)負壓增大，左心室后負荷顯著增加，易造成左心室功能不全，甚至左心室功能衰竭。機械通氣可改善胸內(nèi)負壓的增加，降低左心室后負荷，從而改善左心室功能。2.對左心系統(tǒng)的影響正在機械通氣的左心室功能不全的患者，假設(shè)過早撤機，左心室后負荷增加致左心室功能失代償，使撤機失敗。1.肺容量變化對右心后負荷的影響PVR是右室后負荷的決定因素PVR直接受到肺容量的影響全肺阻力取決于肺血管兩局部的平衡：肺泡毛細血管和肺泡外毛細血管1.肺容量變化對右心后負荷的影響.當(dāng)肺容積超過FRC時，由于肺泡的膨脹，肺泡毛細血管受壓.當(dāng)肺容量從FRC向殘氣量減少時，可以發(fā)生兩種情況：〔一〕肺泡外毛細血管變得扭曲甚至塌陷〔二〕肺容量很小時，終末氣道塌陷可能導(dǎo)致肺泡缺氧，當(dāng)肺泡內(nèi)氧分壓低于60mmHg時，將發(fā)生低氧導(dǎo)致的肺血管收縮，PVR也將增加，這一點可能更重要。1.肺容量變化對右心后負荷的影響正常的心肺系統(tǒng)，接近FRC的通氣而PEEP小于10cmH2O時，通常不會發(fā)生具有臨床意義的右室前負荷的改變。在哮喘、肺梗阻疾病的病人或已經(jīng)有肺