呼吸生理和呼吸模式課件

呼吸系統(tǒng)解剖生理

與

呼吸機的基本模式

1可編輯課件PPT一、呼吸系統(tǒng)解剖生理呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)肺容量的幾個概念整個呼吸過程（廣義的“呼吸”）自主呼吸的過程呼吸過程中的血液循環(huán)問題2可編輯課件PPT一、呼吸系統(tǒng)解剖生理呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)肺容量的幾個概念整個呼吸過程（廣義的“呼吸”）自主呼吸的過程呼吸過程中的血液循環(huán)問題3可編輯課件PPT呼吸系統(tǒng)上呼吸道：鼻和鼻腔

過濾、濕化、加溫咽喉呼吸機(應(yīng)用氣插和氣切）:吸入\呼出過濾器電子濕化器\人工鼻4可編輯課件PPT呼吸系統(tǒng)下呼吸道：氣管支氣管終末細支氣管肺泡

(肺內(nèi)氣體交換)5可編輯課件PPT肺泡-肺內(nèi)氣體交換6可編輯課件PPT一、呼吸系統(tǒng)解剖生理呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)肺容量的幾個概念整個呼吸過程（廣義的“呼吸”）自主呼吸的過程呼吸過程中的血液循環(huán)問題7可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)潮氣量(TV)：靜息狀態(tài)每次吸入或呼出的氣量成人約400-500毫升8可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)補氣量(IRV)：平靜吸氣后所能吸入的最大氣量正常成人約2500-2600毫升9可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)吸氣量(IC)：平靜呼氣后能吸入的最大氣量IC=TV+IRV10可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)補呼氣量(ERV)：平靜呼氣后所能呼出的最大氣量11可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)肺殘氣量(RC)：最大呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量12可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)功能殘氣量(FRC)：平靜呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量FRC=RC+ERV13可編輯課件PPT肺容量功能殘氣量(FRC)的臨床意義：FRC在生理上起著穩(wěn)定肺泡氣體分壓的緩沖作用，減少了通氣間隙時對肺泡內(nèi)氣體交換的影響如果沒有FRC，呼氣末期肺泡將完全塌陷，產(chǎn)生靜-動脈血分流FRC增加提示肺泡擴張，F(xiàn)RC減少說明肺泡縮小或塌陷機械通氣：PEEP增加功能殘氣量(FRC)14可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)肺活量(VC)：最大吸氣后能呼出的最大氣量VC=IRV+TV+ERV正常成人約4500毫升15可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)吸氣量(IC)肺總?cè)萘?TLC)：肺內(nèi)所含的總氣量TLC=VC+RC16可編輯課件PPT肺容量潮氣量(TV)補氣量(IRV)吸氣量(IC)補呼氣量(ERV)肺殘氣量(RC)功能殘氣量(FRC)肺活量(VC)肺總?cè)萘?TLC)17可編輯課件PPT一、呼吸系統(tǒng)解剖生理呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)肺容量的幾個概念整個呼吸過程（廣義的“呼吸”）自主呼吸的過程呼吸過程中的血液循環(huán)問題18可編輯課件PPT整個呼吸過程(廣義的“呼吸”)肺部換氣：外界和肺泡之間氣體的吸入和呼出肺內(nèi)氣體交換(氧合)：血液中的氧氣和二氧化碳在肺泡毛細血管內(nèi)外的交換擴散靜脈血動脈血血液循環(huán)：血液將動脈血(O2)帶到身體各部分，將靜脈血(CO2)帶回肺泡毛細血管細胞內(nèi)呼吸：血液和身體中的氧氣和二氧化碳在細胞間的交換擴散動脈血靜脈血機械通氣19可編輯課件PPT肺內(nèi)氣體交換-氧合20可編輯課件PPT一、呼吸系統(tǒng)解剖生理呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)肺容量的幾個概念整個呼吸過程（廣義的“呼吸”）自主呼吸的過程呼吸過程中的血液循環(huán)問題21可編輯課件PPT自主呼吸的換氣過程：主動吸氣，被動呼氣主動吸氣被動呼氣22可編輯課件PPT呼吸肌23可編輯課件PPT呼吸肌的作用胸鎖乳突肌-將胸骨向上提升前鋸肌-提升多數(shù)肋骨斜角肌-提升頭兩條肋骨外肋間肌-擴張胸膛腹直肌-向下拉到低位肋骨，同時將腹內(nèi)物向隔膜下壓內(nèi)肋間肌-壓下胸膛24可編輯課件PPT肺內(nèi)壓的變化25可編輯課件PPT自主呼吸過程:壓力和容量的變化隔肌和肋間肌收縮胸內(nèi)容積增大胸膜內(nèi)壓變負肺擴張肺內(nèi)壓變負外界空氣流(壓)入肺中胸膜內(nèi)壓肺內(nèi)壓肺內(nèi)氣量26可編輯課件PPT一、呼吸系統(tǒng)解剖生理呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)肺容量的幾個概念整個呼吸過程（廣義的“呼吸”）自主呼吸的過程呼吸過程中的血液循環(huán)問題27可編輯課件PPT呼吸過程中的血液循環(huán)問題靜脈瓣肌肉泵“呼吸泵”靜脈血回心動力：28可編輯課件PPT吸氣時：

-胸內(nèi)Pressure

-腹內(nèi)Pressure

自主呼吸中“呼吸泵”的作用29可編輯課件PPT自主呼吸中“呼吸泵”的作用呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的和諧工作——自然進化的結(jié)果30可編輯課件PPT一、呼吸系統(tǒng)解剖生理

回顧呼吸系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)肺容量的幾個概念整個呼吸過程（廣義的“呼吸”）自主呼吸的過程呼吸過程中的血液循環(huán)問題31可編輯課件PPT二、呼吸機的基本模式呼吸機的基本概念機械通氣和心肺對抗呼吸機的幾個重要參數(shù)呼吸模式壓力觸發(fā)和流速觸發(fā)32可編輯課件PPT二、呼吸機的基本模式呼吸機的基本概念機械通氣和心肺對抗呼吸機的幾個重要參數(shù)呼吸模式壓力觸發(fā)和流速觸發(fā)33可編輯課件PPT呼吸機基本概念什么是呼吸機？呼吸機—電子打氣筒！開環(huán)控制系統(tǒng)(送氣,無反饋)Vs.閉環(huán)控制系統(tǒng)(監(jiān)測->反饋控制)=>安全、準確34可編輯課件PPT呼吸機系統(tǒng)簡圖35可編輯課件PPT二、呼吸機的基本模式呼吸機的基本概念機械通氣和心肺對抗呼吸機的幾個重要參數(shù)呼吸模式壓力觸發(fā)和流速觸發(fā)36可編輯課件PPT自主呼吸

vs.正壓通氣Pressure壓力Volume容量

IEIE

自主呼吸

正壓通氣37可編輯課件PPT機械(正壓)通氣與心肺對抗38可編輯課件PPT吸氣時：

-胸內(nèi)Pressure

-腹內(nèi)Pressure

自然進程的破壞：“呼吸泵”作用的喪失回心血量降低心排量CO

低血壓,組織灌注減少……機械(正壓)通氣與心肺對抗39可編輯課件PPT二、呼吸機的基本模式呼吸機的基本概念機械通氣和心肺對抗呼吸機的幾個重要參數(shù)呼吸模式壓力觸發(fā)和流速觸發(fā)40可編輯課件PPT呼吸三要素:壓力、容(流)量和時間流速-時間曲線壓力-時間曲線壓力(P)：Pressure容量(V)：Volume流速(f)：Flow時間(t)：Time吸呼比(I:E):

其中：吸氣相(I)=吸氣時間(Insp.)+平臺時間(Pause)

呼氣相(E)=呼氣時間(Exp.)

正比通氣、反比通氣屏氣：氣體擴散肺內(nèi)交換41可編輯課件PPT重要呼吸參數(shù)壓力-時間曲線流速-時間曲線平臺壓力:氣體均勻擴散后峰值壓力(PIP)潛在危害：氣壓傷、心肺對抗呼氣末壓力(PEEP)吸氣流速呼氣末流速呼出潮氣量密閉系統(tǒng)：吸入潮氣量=呼出潮氣量阻力壓Presi順應(yīng)性壓PcompINSPPAUSE:肺順應(yīng)性Comp.=潮氣量VT/順應(yīng)性壓Pcompml/cmH2O氣道阻力Resi.=阻力壓Presi/吸氣流速InspFlowcmH2O/l/minEXPPAUSE:(EndExpFlow>0)內(nèi)源性PEEPi,Auto-PEEP總PEEPtot吸入潮氣量42可編輯課件PPT肺順應(yīng)性(Compliance)：彈性43可編輯課件PPT內(nèi)源性PEEPi/Auto-PEEP：

COPD&Asthma空氣滯留44可編輯課件PPTTime(s)(L/min)123456120-120Auto-PEEP的流量波形EndExpFlow>045可編輯課件PPT二、呼吸機的基本模式呼吸機的基本概念機械通氣和心肺對抗呼吸機的幾個重要參數(shù)呼吸模式壓力觸發(fā)和流速觸發(fā)46可編輯課件PPT呼吸模式呼吸模式：輔助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步間歇指令呼吸SIMV自主型(Spontaneous)控制呼吸方式：

容量控制方式(VCV):VolumeControl

壓力控制方式(PCV):PressureControl

自主呼吸方式：

持續(xù)正壓呼吸:CPAP壓力支持(PSV):PressureSupport47可編輯課件PPT輔助/控制模式(A/C):機控呼吸臨床應(yīng)用：病人基本沒有自主呼吸呼吸機根據(jù)臨床醫(yī)生的設(shè)定參數(shù)供氣：潮氣量或壓力流速和流速波形，或吸氣時間呼吸頻率由機器啟動，也可由病人同步觸發(fā)通氣TimePressure48可編輯課件PPT優(yōu)點可提供完全的通氣支持可控制呼吸頻率缺點設(shè)置值有時可能不能滿足病人的通氣需求需檢查血氣指標(biāo)(Po2、Pco2)當(dāng)輔助呼吸增加時，分鐘通氣量可能會增加可引起過度通氣需設(shè)定高呼吸頻率、潮氣量和分鐘通氣量上限報警輔助/控制模式(A/C):機控呼吸49可編輯課件PPT半自主型:同步間隙指令通氣(SIMV)臨床應(yīng)用：病人有一定頻率的自主呼吸由呼吸機強制通氣和自主呼吸組合而成強制通氣是由機器啟動(IMV)或病人觸發(fā)(SIMV)在自主呼吸時，病人決定潮氣量和呼吸頻率TimePressure病人觸發(fā)的強制通氣病人觸發(fā)自主呼吸機器啟動的強制通氣50可編輯課件PPT半自主型:同步間隙指令通氣(SIMV)優(yōu)點同步呼吸可改善病人的舒適性可減少病人和呼吸機之間的對抗相比A/C模式，可減少過度通氣的發(fā)生缺點如果設(shè)定頻率或潮氣量太低，對病人的支持就會不足51可編輯課件PPT自主型(Spontaneous)臨床應(yīng)用：病人有足夠的自主呼吸頻率定義要求有主動的自主呼吸驅(qū)動力連續(xù)氣道正壓(CPAP)：恒定的正壓(PEEP)作用于整個自主呼吸過程中可提供或不提供吸氣支持(PSV)52可編輯課件PPT可減少呼吸作功(WOB)潮氣量和呼吸頻率由病人自己決定通常是拔管前最后的通氣模式10cmH2OPEEPTime自主型(Spontaneous)53可編輯課件PPT呼吸機監(jiān)測一次呼吸開始到下一次呼吸開始的時間

如果這個時間超過了操作者設(shè)定的窒息通氣間隔時間(默認值：20秒)，窒息通氣開始按照預(yù)設(shè)值（壓力控制或容量控制方式）工作

當(dāng)呼吸機監(jiān)測到病人有二次連續(xù)的自主呼吸，窒息通氣自動停止，按原模式通氣窒息通氣雙向轉(zhuǎn)換(ApneaVentilation)54可編輯課件PPT呼吸模式呼吸模式：輔助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步間歇指令呼吸SIMV自主型(Spontaneous)控制呼吸方式：

容量控制方式(VCV):VolumeControl

壓力控制方式(PCV):PressureControl

自主呼吸方式：

持續(xù)正壓呼吸:CPAP壓力支持(PSV):PressureSupport55可編輯課件PPT控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl壓力-時間曲線流量-時間曲線吸氣流速波形：1.方波2.智能容量遞減波

降低峰值壓力減少氣壓傷和心肺對抗潮氣量固定按病人理想公斤體重(IBW)設(shè)定:7-10ml/1kg,從低潮氣量開始(肺保護性通氣)設(shè)定：潮氣量、吸氣流速和波形、呼吸頻率壓力：隨病人順應(yīng)性和氣道阻力變化56可編輯課件PPT優(yōu)點醫(yī)生可控制潮氣量、呼吸頻率，以滿足病人通氣需求缺點吸氣峰壓可能會很高(特別是氣道阻力較大時),容易引起氣壓傷和心肺對抗控制呼吸

容量控制(VCV):VolumeControl57可編輯課件PPT控制呼吸

壓力控制(PCV):PressureControl設(shè)定：吸氣壓力、吸氣時間、呼吸頻率流速波形：遞減波，隨氣道阻力而變化潮氣量：隨病人順應(yīng)性變化壓力-時間曲線流量-時間曲線監(jiān)測潮氣量是否滿足病人需求:根據(jù)病人理想公斤體重(IBW)7-10ml/1kg

58可編輯課件PPT優(yōu)點可減少氣壓傷的發(fā)生率可使塌陷或過度膨脹的肺泡恢復(fù)改善氣體分布缺點當(dāng)病人順應(yīng)性發(fā)生變化時，潮氣量隨著改變(如

ARDS、肺水腫病人)如吸氣時間延長(適當(dāng)?shù)奈鼩鈺r間延長以保證潮氣量),病人可能需要使用鎮(zhèn)靜劑或麻醉劑控制呼吸

壓力控制(PCV):PressureControl59可編輯課件PPT新觀點：壓力上升時間40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE使吸氣流速的上升符合病人的需求范圍1-100%(默認值50%)60可編輯課件PPT高氣道阻力:較緩的壓力上升時間Gasflowisgreatestwhereresistanceislow,henceoverinflationofnormallungunits.

V/QPvCO2=46mmHgPvO2=40mmHgPaO2=70mmHgPaCO2=45mmHgPaCO2=43mmHgPaO2=60mmHg61可編輯課件PPT自主呼吸

壓力支持(PSV):PressureSupport壓力-時間曲線流量-時間曲線1.由病人觸發(fā)呼吸:壓力觸發(fā)，流速觸發(fā)2.吸氣壓力固定根據(jù)病人情況設(shè)定3.呼氣靈敏度(PB840&760可調(diào))：流速為峰值流速的25%時由吸氣轉(zhuǎn)為呼氣吸氣流速:遞減波病人決定呼吸頻率、峰流速吸氣時間和潮氣量62可編輯課件PPT自主呼吸

壓力支持(PSV):PressureSupport63可編輯課件PPT當(dāng)病人流速降到峰值流速百分比時，壓力支持通氣被終止

“呼氣靈敏度”定義了在終止呼吸機送氣時預(yù)計達到的吸氣流量峰值百分比40PCIRC

cmH2OINSPLminEXP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610PSTerminationCriteria新觀點:呼氣靈敏度Esens64可編輯課件PPT40%(Set)25%(Set)35%(LeakRate)呼氣靈敏度Esens若泄漏超過機設(shè)的Esens，呼吸機無法判斷病人已停止吸氣而繼續(xù)送氣，將導(dǎo)致呼吸機對抗病人的呼氣作功，使呼吸機與病人的呼吸不同步如果吸入氣量被過早終止，這會減少潮氣量，或在呼吸機停止送氣后患者仍存在自主吸氣時，增加了吸氣肌肉負荷Flow65可編輯課件PPT呼氣靈敏度Esens與呼氣WOBPRESSURE醫(yī)生可根據(jù)病人的情況調(diào)節(jié)Esens，使之符合病人內(nèi)在的吸氣相，可改善病人和呼吸機之間的同步性FLOWPSovershootstargetEsensfixed25%Esensadjustedto50%NormalProblemresolved010001566可編輯課件PPT低的PSV設(shè)定值5-10cmH2OPSV可減少病人克服氣管插管和人工氣道的阻力所作的功可作為脫管的最后支持水平高的PSV設(shè)定值PS可增加自主呼吸的吸氣作功能力，最高可達10ml/kg的潮氣量可滿足病人幾乎總的通氣要求自主呼吸

壓力支持(PSV):PressureSupport67可編輯課件PPT優(yōu)點病人控制呼吸頻率、潮氣量和整個呼吸過程克服吸氣流速通過氣管插管和人工氣道時的阻力病人感到舒適可減少人機對抗缺點如果病人狀況改變時，由于呼吸機保持恒定的支持水平，可能會發(fā)生通氣支持不足病人順應(yīng)性、阻力的變化病人疲勞,自主呼吸的減弱自主呼吸

壓力支持(PSV):PressureSupport68可編輯課件PPT病人的評估值監(jiān)測呼出潮氣量(7-10ml/1kg)監(jiān)測是否有呼吸頻率的降低

PSV的適用人群有完整呼吸中樞的自主呼吸病人自主呼吸

壓力支持(PSV):PressureSupport69可編輯課件PPT自主呼吸:CPAP(持續(xù)氣道正壓呼吸)壓力-時間曲線流量-時間曲線吸氣觸發(fā)靈敏度呼氣靈敏度70可編輯課件PPT自主呼吸:CPAP(持續(xù)氣道正壓呼吸)71可編輯課件PPTPEEP(呼氣末端正壓)增加功能殘氣量(FRC),并可改善氧合使塌陷的肺泡復(fù)原擴張已打開的肺泡使肺泡分布至肺毛細血管周圍空間可用于所有呼吸模式5cmH2OPEEP72可編輯課件PPTPEEP/CPAP優(yōu)點：預(yù)防和/或改善肺不張改善氧合潛在的副作用：由于胸廓內(nèi)正壓的增加，使病人的心輸出量降低氣壓傷增加顱內(nèi)壓73可編輯課件PPT40PCIRC

cmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE半自主型組合:同步間隙指令通氣(SIMV)

強制呼吸+自主呼吸強制呼吸:容量控制方式(VCV)或壓力控制方式(PCV)自主呼吸:可加壓力支持(PSV)74可編輯課件PPT壓力-時間曲線流量-時間曲線半自主型組合:同步間隙指令通氣(SIMV)

強制呼吸+自主呼吸強制呼吸:容量控制方式(VCV)或壓力控制方式(PCV)自主呼吸:無壓力支持(PSV)75可編輯課件PPT二、呼吸機的基本模式呼吸機的基本概念機械通氣和心肺對抗呼吸機的幾個重要參數(shù)呼吸模式壓力觸發(fā)和流速觸發(fā)76可編輯課件PPT同步觸發(fā)方式壓力觸發(fā)(Press.Trigger)流速觸發(fā)(FlowTrigger)77可編輯課件PPT觸發(fā)靈敏度觸發(fā)靈敏度：病人的努力程度達到觸發(fā)靈敏度時，呼吸機將觸發(fā)供氣觸發(fā)可選擇壓力或流速觸發(fā)78可編輯課件PPT壓力觸發(fā)封閉回路：吸氣閥和呼氣閥關(guān)閉病人橫膈收縮，開始吸氣動作病人作功使呼吸機回路系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生負壓

X

X79可編輯課件PPT壓力觸發(fā)當(dāng)壓力下降至醫(yī)生所設(shè)定的靈敏度時，呼吸機將觸發(fā)呼吸從病人吸氣作功到呼吸機觸發(fā)呼吸之間，有短暫的延遲時間（吸氣閥打開時間+氣體從吸氣閥到插管時間）如存在AUTO-PEEP,觸發(fā)較困難(須克服AUTO-PEEP)氣道漏氣時(如小兒無囊氣切、氣插)無法應(yīng)用BaselinePatienteffort

TriggerPressure80可編輯課件PPT人機對抗存在AUTO-PEEP時,觸發(fā)較困難81可編輯課件PPT壓力觸發(fā)壓力觸發(fā)靈敏度設(shè)定在-2cmH2O圖中，前二次病人作功達到壓力靈敏度；呼吸機觸發(fā)呼吸通氣第三次病人沒有達到靈敏度；呼吸機不能觸發(fā)通氣-2cmH2O82可編輯課件PPT流速觸發(fā)開放系統(tǒng)