呼吸生理与机械通气.ppt

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呼吸生理与机械通气复旦大学儿科医院新生儿科复旦大学儿科医院新生儿科第一章呼吸、循环解剖学第一章呼吸、循环解剖学1.肺、心脏的解剖和生理肺、心脏的解剖和生理呼吸器官可分为呼吸器官可分为1.1.上呼吸道上呼吸道22.下呼吸道下呼吸道.3.3.肺脏肺脏.肺功能分为肺功能分为通气通气和和换气换气.通气通气即空气靠胸廓和横膈运动使空气即空气靠胸廓和横膈运动使空气经气管吸入和呼出肺脏经气管吸入和呼出肺脏.而换而换气是空气中氧气从肺泡进入肺毛气是空气中氧气从肺泡进入肺毛细血管血液中细血管血液中,二氧化碳正好相二氧化碳正好相反反.气体交换即气体交换即弥散弥散:

呼吸气体在呼吸气体在肺脏内和其周围的毛细血管为人肺脏内和其周围的毛细血管为人体提供氧和排出二氧化碳体提供氧和排出二氧化碳.呼吸机即是彷造肺通气的仪器呼吸机即是彷造肺通气的仪器1-1.上呼吸道上呼吸道上呼吸道由鼻腔上呼吸道由鼻腔,咽喉和总咽喉和总气管所组成气管所组成,即解剖死腔即解剖死腔（V（VDD）无气体交换作用无气体交换作用.鼻腔除嗅觉外鼻腔除嗅觉外,对吸入的空对吸入的空气尚具有清洗气尚具有清洗.加温加温.和湿化和湿化的作用的作用.气管插管由鼻孔或口腔均需气管插管由鼻孔或口腔均需经上呼吸道插入总气管内经上呼吸道插入总气管内.呼吸机中的湿化器即是彷生呼吸机中的湿化器即是彷生上呼吸道生理作用的仪器上呼吸道生理作用的仪器-湿化和加温湿化和加温.喉部喉部总总气管气管1-1-1.鼻鼻腔腔*鼻腔功能其鼻毛鼻腔功能其鼻毛清除空气中的塵埃清除空气中的塵埃.*.*鼻腔表面鼻腔表面存在大量血管散发热量存在大量血管散发热量加温吸入空气加温吸入空气.*.*其腺体分其腺体分泌物使鼻腔湿润也泌物使鼻腔湿润也湿化了空气湿化了空气.*不论外界温度是多少不论外界温度是多少?

吸入的空气经鼻腔吸入的空气经鼻腔,咽喉咽喉,至总气管加温已到至总气管加温已到32,32,至隆突时为至隆突时为37.37.纤毛纤毛毛细毛细血管血管粘液腺粘液腺呼吸机吸入气过滤器有似鼻纤毛作用呼吸机吸入气过滤器有似鼻纤毛作用加温加温湿润湿润1-1-1a.F&P410,850F&P410,850湿化器湿化器730730吸、呼气肢有吸、呼气肢有加热导线无积水杯加热导线无积水杯.加热导线温控在加热导线温控在32-32-3737度度C.C.*F&P410F&P410湿化器无加湿化器无加热导线较常用热导线较常用,价格价格低低.*850:

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回路管壁有回路管壁有加热导线加热导线,价格昂贵价格昂贵!

1-2.1-2.胸胸腔腔两肺均有胸膜所包裹分两肺均有胸膜所包裹分脏层脏层和壁层和壁层,脏层包裹肺脏层包裹肺,壁层壁层覆盖胸壁侧覆盖胸壁侧.这两层之间这两层之间是是胸腔胸腔存在着恒定的负压存在着恒定的负压.吸吸气时胸廓扩张产生的负压使气时胸廓扩张产生的负压使肺扩张肺扩张,导致空气吸入肺内导致空气吸入肺内.临床监测以食道压代替胸内临床监测以食道压代替胸内压压.至吸气末肺内压与大气至吸气末肺内压与大气压平衡压力为零压平衡压力为零,而呼气开而呼气开始时稍正压始时稍正压,呼气末恢复为呼气末恢复为零零.此即为呼气基线此即为呼气基线脏层脏层壁层壁层肺内压肺内压胸内压胸内压肋骨肋骨1-2-1.1-2-1.机械通气和自主呼吸的压力变化机械通气和自主呼吸的压力变化休息时自主呼吸的肺休息时自主呼吸的肺内压内压吸气为负压吸气为负压,呼呼气为正压气为正压,与胸内压与胸内压之差为之差为8cmH2O.8cmH2O.机械通气时机械通气时,肺内压肺内压吸、呼气均为正压吸、呼气均为正压,吸气开始和呼气末才吸气开始和呼气末才为零为零,肺内压和胸内肺内压和胸内压均比自主呼吸时稍压均比自主呼吸时稍高一些高一些.肺内压肺内压胸内压胸内压机械通气机械通气肺内压肺内压胸内压胸内压自主呼吸自主呼吸吸气吸气呼气呼气1-3.横横膈膈横膈是一层平坦的肌肉横膈是一层平坦的肌肉片附在下部肌骨将胸腹片附在下部肌骨将胸腹腔分开腔分开.它是主要的呼它是主要的呼吸肌肉吸肌肉.吸气时横膈向下移动吸气时横膈向下移动,呼气时回复原来位置呼气时回复原来位置,上下移动范圍上下移动范圍7-107-10公分公分.吸气吸气呼气呼气1-4.1-4.呼吸时气管内径的变化呼吸时气管内径的变化吸气时吸气时因胸廓扩张和横膈因胸廓扩张和横膈下降下降,气管长度及内径均气管长度及内径均增大增大,肺泡充气肺泡充气.呼气时呼气时则则相反相反.休息时呼吸作功很小休息时呼吸作功很小,气气管插管后由于插管内径小管插管后由于插管内径小于总气管内经一半于总气管内经一半,吸气吸气时阻力增加时阻力增加1616倍倍,吸气作吸气作功显著增加功显著增加,故故有有“插管插管补偿补偿”功能即功能即TCTC或或ATC,ATC,用用于自主呼吸模式于自主呼吸模式.机械控制呼吸时机械控制呼吸时呼吸作功呼吸作功由呼吸机承担由呼吸机承担.气管内径气管内径吸气吸气呼气呼气1-5.1-5.吸气力和弹性回缩力吸气力和弹性回缩力吸气时因横膈下降和胸吸气时因横膈下降和胸廓扩张导致肺泡呈负压廓扩张导致肺泡呈负压两使空气进入肺泡两使空气进入肺泡.呼气时因肺和胸廓弹性呼气时因肺和胸廓弹性回缩力使肺泡压大于大回缩力使肺泡压大于大气压使气体排出肺外气压使气体排出肺外.在机械通气中吸气力即在机械通气中吸气力即“吸气触发吸气触发”,肺弹性肺弹性即即“顺应性顺应性”吸气肌力吸气肌力吸气吸气呼气呼气肺肺弹性弹性221-6.循循环环系系统统循环系统由心脏、循环系统由心脏、动脉动脉、静脉静脉、毛细血管和它们、毛细血管和它们中间所含血液所组成中间所含血液所组成.循环系统将来自肺部带氧的循环系统将来自肺部带氧的动脉血动脉血运输至细胞运输至细胞,同时将携满二氧化碳但缺少氧气的同时将携满二氧化碳但缺少氧气的静脉血静脉血运输至运输至肺部吸收氧气排出二氧化碳肺部吸收氧气排出二氧化碳.血液占人体重血液占人体重8%,8%,血液分为两部份其中红血球、血液分为两部份其中红血球、白血球和血小板占血液总量白血球和血小板占血液总量45%,（45%,（即血球压积即血球压积）剩剩余的是血浆占余的是血浆占55551-6-1.心脏剖面圖心脏剖面圖412213561.右右和和左心房左心房2.右右和和左心室左心室:

NICO测测C.O.3.下腔静脉腔下腔静脉腔:

PEEP影响回心血量影响回心血量4.肺动脉肺动脉:

测肺血流量测肺血流量5.肺静脉肺静脉6.主动脉主动脉7.上腔静脉上腔静脉:

PEEP影响回心血量影响回心血量71-6-1.动动、静静脉脉血管血管系统系统全身的全身的动脉动脉由由主动脉主动脉分支出分支出来将含有丰富氧气和养料输送来将含有丰富氧气和养料输送至各脏器至各脏器.全身的全身的静脉静脉将血液将血液（含较多的含较多的二氧化碳二氧化碳）经经上、下腔静脉上、下腔静脉返回返回心脏心脏.全身的毛细血管网是全身的毛细血管网是氧气氧气、二氧化碳二氧化碳和其他养料在血液和和其他养料在血液和细胞之间交換的场所细胞之间交換的场所.1-7.呼吸呼吸、循环循环系统的总结系统的总结呼吸系统呼吸系统功能是提供细胞所需的氧气並将代谢产生功能是提供细胞所需的氧气並将代谢产生的的COCO22排出肺外排出肺外,循环系统循环系统为上述过程提供为上述过程提供运输支持运输支持运输支持运输支持.呼吸系统呼吸系统由鼻、咽喉、胸廓、气管、支气管、肺、由鼻、咽喉、胸廓、气管、支气管、肺、肺泡所组成肺泡所组成.鼻腔有加温、湿润和清洁空气作用鼻腔有加温、湿润和清洁空气作用.气管、支气管为空气进入肺泡提供了通道气管、支气管为空气进入肺泡提供了通道.肺泡是气肺泡是气体交換的场所体交換的场所.循环系统循环系统包含心脏、血管和血液包含心脏、血管和血液,红血球红血球是血液中氧是血液中氧和二氧化碳的携带者和二氧化碳的携带者.心脏作用是将血液泵入血管运心脏作用是将血液泵入血管运输至全身各脏器输至全身各脏器.血管血管分为分为动动、静静脉脉,动脉动脉将血液带离心脏将血液带离心脏,静脉静脉将血将血液带回心脏液带回心脏.毛细血管是血液中的气体、养料和代谢毛细血管是血液中的气体、养料和代谢产物的交换场所产物的交换场所.第二章第二章呼吸生理呼吸生理2.2.呼呼吸吸生生理理目目彔彔外、内呼吸过程外、内呼吸过程呼吸生理引言呼吸生理引言肺容量肺容量肺顺应性肺顺应性呼吸阻力呼吸阻力呼吸作功呼吸作功通气功能通气功能气体分佈气体分佈弥散功能弥散功能通气通气/血流比血流比2-1.2-1.外、内呼吸的过程外、内呼吸的过程呼吸机的作用呼吸机的作用SpO2,ETCO2细细胞胞2-2.2-2.肺肺容容量量潮气量潮气量（V（VTT）:

）:

一次吸入或一次吸入或呼出的气体量呼出的气体量.肺活量肺活量（VC）:

（VC）:

最大吸气后最大吸气后呼出气量呼出气量,以以NIPNIP监测监测.残气量残气量（RV）:

（RV）:

最大呼气后最大呼气后残留在肺内的气体量残留在肺内的气体量.功能残气量功能残气量（FRC）:

（FRC）:

平静呼平静呼气未留在肺内的量气未留在肺内的量,PEEP,PEEP即将基线上移增加即将基线上移增加FRCFRC.呼气呼气基线基线（呼气末压力为零呼气末压力为零）VtFRCRV2-3.2-3.肺肺顺顺应应性性肺肺顺应性代表肺的扩张性顺应性代表肺的扩张性,有动态有动态（CdynCdyn）和静态之分和静态之分（CstatCstat）。

CCLL=肺肺容量改变容量改变/肺压力改肺压力改变变.（ml/cmH.（ml/cmH22O）.O）.CCLL与压力呈负相关与压力呈负相关,与容量与容量呈正相关呈正相关.静态静态CCLL反映肺组织弹性阻反映肺组织弹性阻力力.动态动态CCLL兼受气道阻力影响兼受气道阻力影响,所测值为静态所测值为静态CCLL的的80%80%.高高顺应性顺应性低低顺应性顺应性2-4.呼呼吸吸阻阻力力呼吸机输送气体到肺泡所呼吸机输送气体到肺泡所须的压力须的压力,以克服气体流以克服气体流速流经气道时所存在的阻速流经气道时所存在的阻力力,以以RawRaw表示表示.阻力决定于气道的长度、阻力决定于气道的长度、内径、分叉和内壁情况内径、分叉和内壁情况,及气体流速的形态及气体流速的形态.形态呈形态呈层流层流即阻力低即阻力低.湍流湍流产生漩涡而阻力高产生漩涡而阻力高.阻力尚决定于流速大小呈阻力尚决定于流速大小呈正相关正相关.层流层流湍流湍流2-5.通通气气功功能能肺容量是某个解剖位置所测的容量肺容量是某个解剖位置所测的容量（静态静态）,）,若加上时若加上时间因素即为通气间因素即为通气.（.（动态动态）分钟分钟通气量通气量（MV）（MV）=潮气量潮气量呼吸频率呼吸频率（次次/分分）分钟分钟肺泡通气量肺泡通气量（MV（MValvalv）=（V=（VTT-解剖死腔量解剖死腔量）次次/分分解剖死腔量解剖死腔量（VDaw）:

（VDaw）:

即上、下呼吸道的本身的容积即上、下呼吸道的本身的容积（量量）它们不參与气体交换它们不參与气体交换.肺泡死腔量肺泡死腔量（VD（VDalvalv）:

）:

即肺泡通气不足或肺泡周圍毛即肺泡通气不足或肺泡周圍毛细血管血流灌注不足所造成的无效通气量细血管血流灌注不足所造成的无效通气量.VVDD/V/VTT正常应小于正常应小于0.30.32-6.气气体体分分佈佈吸入气体理論上应均匀分佈于每一个肺泡吸入气体理論上应均匀分佈于每一个肺泡,事实事实上仅相对均匀上仅相对均匀,但不影响换气功能但不影响换气功能.1.1.分佈不匀分佈不匀原因原因:

解剖位置、肺部重力梯度改变、肺解剖位置、肺部重力梯度改变、肺扩张的程度、气道阻力和肺顺应性等各因素扩张的程度、气道阻力和肺顺应性等各因素.2.2.分佈不匀的分佈不匀的结果结果:

aa影响进入肺泡气体量即肺泡通气量影响进入肺泡气体量即肺泡通气量.bb使使肺泡通气肺泡通气/肺血流量肺血流量（V/Q）（V/Q）的比例失调的比例失调,正常正常为为4/5=0.8,4/5=0.8,大于大于0.80.8或小于