临床呼吸生理与呼吸力学监测
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呼吸力学监测
理论上讲，PEEPIdyn 比PEEPIstst低，PEEPIstst代表的PEEPI平均水平；PEEPIdyn而代表气体进入肺泡前所需克服的最低值PEEPIstst。
（二）压力监测方法
1.气道压（Pao或Paw）的监测 自主呼吸时，Pao的测定是通过接口器连接了压力传感器来测定。机械通气时，压力传感器的理想位置是位于呼吸机的Y型管近患者端。
1. PEEPI 呼气末持续存在呼气的流量，提示存在PEEPI。
2. 呼气流量受限 呼气相流量曲线表现为典型的衰减形，提示呼气流量受限的存在。
3. 判断对治疗的反应 经过适当的药物治疗或呼吸参数调节后，观察流量-容量曲线的变化，有利于观察对治疗的反应。
4．特殊的曲线形态的意义 例如流量-容量曲线出现锯齿样改变，提示存在气道分泌物；容量环不闭合，提示存在漏气等。
由于没有足够的时间让呼吸系统内的压力达到平衡，其结果不仅与呼吸系统的弹性有关，而且受气道阻力的影响，使Cdyn < Cstat。
当气道阻塞严重（肺排空的时间常数延长）或呼吸频率增快（呼气时间缩短）时，这种影响尤为明显。
（1）呼吸运动过程中，这些压力不是固定的，而是动态变化的，随着肺容量和呼吸流量的改变而变化。引起肺膨胀的动力（Pinf）来源于呼吸机的外加（Pext）和/或
患者肌肉收缩产生的压力（Pmus）。这些压力间的关系为：Pinf=Prs=Pmus+Pext
（2）当患者完全放松时（Pmus=0），Prs=Pext，即呼吸机克服全部的经呼吸系统压力。相反，完全自主呼吸时，Prs=Pmus，即呼吸肌肉克服全部的经呼吸系统压力。
不同类型呼吸机压力的传感器位置不同。例如：Hamilton将压力传感器放置在送气通道、PB7200a和鸟牌6400ST放置在排气通道、熊牌5放置在气道的近端。
（二）压力监测方法
1.气道压（Pao或Paw）的监测 自主呼吸时，Pao的测定是通过接口器连接了压力传感器来测定。机械通气时，压力传感器的理想位置是位于呼吸机的Y型管近患者端。
1. PEEPI 呼气末持续存在呼气的流量，提示存在PEEPI。
2. 呼气流量受限 呼气相流量曲线表现为典型的衰减形，提示呼气流量受限的存在。
3. 判断对治疗的反应 经过适当的药物治疗或呼吸参数调节后，观察流量-容量曲线的变化，有利于观察对治疗的反应。
4．特殊的曲线形态的意义 例如流量-容量曲线出现锯齿样改变，提示存在气道分泌物；容量环不闭合，提示存在漏气等。
由于没有足够的时间让呼吸系统内的压力达到平衡，其结果不仅与呼吸系统的弹性有关，而且受气道阻力的影响，使Cdyn < Cstat。
当气道阻塞严重（肺排空的时间常数延长）或呼吸频率增快（呼气时间缩短）时，这种影响尤为明显。
（1）呼吸运动过程中，这些压力不是固定的，而是动态变化的，随着肺容量和呼吸流量的改变而变化。引起肺膨胀的动力（Pinf）来源于呼吸机的外加（Pext）和/或
患者肌肉收缩产生的压力（Pmus）。这些压力间的关系为：Pinf=Prs=Pmus+Pext
（2）当患者完全放松时（Pmus=0），Prs=Pext，即呼吸机克服全部的经呼吸系统压力。相反，完全自主呼吸时，Prs=Pmus，即呼吸肌肉克服全部的经呼吸系统压力。
不同类型呼吸机压力的传感器位置不同。例如：Hamilton将压力传感器放置在送气通道、PB7200a和鸟牌6400ST放置在排气通道、熊牌5放置在气道的近端。
呼吸力学的监测
呼吸力学的监测
汇报人：可编辑
2024-01-11
CONTENTS 目录
• 呼吸力学概述 • 呼吸力学监测的方法 • 呼吸力学监测的应用 • 呼吸力学监测的挑战与解决方案 • 未来展望
CHAPTER 01
呼吸力学概述
呼吸力学的定义
呼吸力学是一门研究呼吸过程中气体 流动和呼吸系统力学特性的科学。它 涉及到呼吸系统的气体交换、气流动 力学、呼吸肌肉力学等多个方面。
通过持续监测呼吸力学参数，可以评 估治疗措施的疗效，及时调整治疗方 案。
指导治疗
根据呼吸衰竭的类型和严重程度，呼 吸力学监测可以指导治疗措施的选择 ，如机械通气、药物治疗等。
机械通气的调节
设定通气模式
根据患者的病情和呼吸力学监测 结果，选择合适的通气模式，如
控制通气、辅助通气等。
调整参数
根据患者的生理需求和呼吸力学监 测结果，调整机械通气的参数，如 潮气量、呼吸频率、吸氧浓度等。
对呼吸力学监测数据进行动态监测和趋势分析，以便及时发现异 常变化并采取相应措施。
监测过程中的患者舒适度
设备舒适度
选择舒适度高、易于使用的呼吸力学监测设备，减少对患者造成的 不适感。
操作简便性
简化呼吸力学监测设备的操作步骤，方便医护人员快速、准确地完 成监测过程。
患者教育
对患者进行教育，告知他们如何配合呼吸力学监测，减少因操作不当 导致的不适感。
预防并发症
通过呼吸力学监测，可以及时发现 机械通气相关的并发症，如过度通 气、通气不足、气压伤等，采取相 应措施进行预防和治疗。
呼吸肌疲劳的评估
评估呼吸肌疲劳程度
通过监测呼吸力学参数，可以评估呼吸肌疲劳的程度，如肌肉收 缩力下降、肌肉疲劳等。
汇报人：可编辑
2024-01-11
CONTENTS 目录
• 呼吸力学概述 • 呼吸力学监测的方法 • 呼吸力学监测的应用 • 呼吸力学监测的挑战与解决方案 • 未来展望
CHAPTER 01
呼吸力学概述
呼吸力学的定义
呼吸力学是一门研究呼吸过程中气体 流动和呼吸系统力学特性的科学。它 涉及到呼吸系统的气体交换、气流动 力学、呼吸肌肉力学等多个方面。
通过持续监测呼吸力学参数，可以评 估治疗措施的疗效，及时调整治疗方 案。
指导治疗
根据呼吸衰竭的类型和严重程度，呼 吸力学监测可以指导治疗措施的选择 ，如机械通气、药物治疗等。
机械通气的调节
设定通气模式
根据患者的病情和呼吸力学监测 结果，选择合适的通气模式，如
控制通气、辅助通气等。
调整参数
根据患者的生理需求和呼吸力学监 测结果，调整机械通气的参数，如 潮气量、呼吸频率、吸氧浓度等。
对呼吸力学监测数据进行动态监测和趋势分析，以便及时发现异 常变化并采取相应措施。
监测过程中的患者舒适度
设备舒适度
选择舒适度高、易于使用的呼吸力学监测设备，减少对患者造成的 不适感。
操作简便性
简化呼吸力学监测设备的操作步骤，方便医护人员快速、准确地完 成监测过程。
患者教育
对患者进行教育，告知他们如何配合呼吸力学监测，减少因操作不当 导致的不适感。
预防并发症
通过呼吸力学监测，可以及时发现 机械通气相关的并发症，如过度通 气、通气不足、气压伤等，采取相 应措施进行预防和治疗。
呼吸肌疲劳的评估
评估呼吸肌疲劳程度
通过监测呼吸力学参数，可以评估呼吸肌疲劳的程度，如肌肉收 缩力下降、肌肉疲劳等。
呼吸功能监测
呼吸功能监测【目的】了解呼吸功能状况，及时发现呼吸功能异常，制定合理治疗方案。
【适用范围】各类危重症患者，特别是因呼吸衰竭、呼吸窘迫综合症、肺部感染、肺部占位病变、胸廓畸形、胸膜肥厚、外伤等原因使呼吸功能受损的患者。
【监测指标】1、一般呼吸功能监测2、机械通气监测潮气量、每分钟通气量、呼吸频率、吸呼比、气道压、峰流速、触发灵敏度、PEEP、通气模式、呼出气CO2监测。
3、血气分析动脉血氧分压(PaO2)、动脉血CO2分压（PaCO2）、动脉血氧饱和度（SaO2）。
4、脉搏血氧饱和度监测（SpO2）。
5、呼吸力学监测用力吸气负压、有效静态总顺应性(Cst)、呼吸道阻力。
【监测方法】（一）一般呼吸功能监测1、呼吸频率：正常成人呼吸频率16-20/min。
成人呼吸频率>24/min称为呼吸增快；<10/min为呼吸缓慢。
2、呼吸节律：是否规律。
3、呼吸深度：观察胸廓的起伏，大致判断潮气量。
4、胸部听诊呼吸音的变化，判断有无肺叶通气不良、痰阻、支气管痉挛等的发生。
观察指甲、口唇的颜色，判断氧供情况。
（二）机械通气监测1、潮气量（Vt）和每分钟呼吸量（Ve）：气管导管接流量传感器，经监护仪或呼吸机连续监测。
需注意，经通气机测定时，应选择支持模式，并将持续肺泡内正压（CPAP）和压力支持水平置于零位。
2、呼出气CO2分压（PaCO2）：由呼出气CO2分析测得。
参考值：肺泡二氧化碳分压（PaCO2）为35-45mmHg(4.7-6.0kpa)。
PaCO2受死腔影响，一般为PaCO2的0.7倍。
（三）血气分析动脉血氧分压、动脉血CO2分压、动脉血氧饱和度由血气分析直接测出。
（四）脉搏血氧饱和度由脉搏血氧饱和计测得。
（五）呼吸力学监测1、用力吸气负压通过接口或气管导管和负压表紧密连接，当患者用力吸气时，直接读出负压。
参考值：-7.4- -9.8kPa。
2、有效静态总顺应性（Cst）和气道阻力（Raw）从呼吸机监护仪上直接读出Cst和Raw；读出潮气量（Vt）吸气峰压(Ppeak)、吸气末屏气压(Ppause)、PEEP和气体流速(Fiow)，再按下式计算：Cst=Vt/(Ppause-PEEP) Raw=(Ppeak-Ppause)/Fiow参考值：Cst为0.5-1.0L〃kpa-1(5.-100ml〃cmH2O-1)或0.01ml〃kpa-1〃kg-1。
呼吸功能监测
呼吸功能监测
吴铁军
• • • •
呼吸功能监测在于了解肺与外界的 气体交换、血液及组织中氧和二氧化碳 浓度的改变，判断有无呼吸功能障碍及 其类型和严重程度，因此对了解危重病 人的预后十分重要，监测内容包括： 呼吸类型的监测 肺功能的测定 血气分析：为最好的监测指标。 床旁X线检查
一、呼吸类型的监测
• 正常呼吸：吸/呼＝1:2~4。 • 限制性通气类型：见于限制性疾病。表 现呼吸频率增快，潮气量减少。易致呼 吸衰竭。 • 阻塞性通气类型：见于阻塞性疾病。表 现呼气时间明显延长。 • 其他：如陈施氏呼吸，Kussmal呼吸等等。
二、肺功能的监测（1）
• 呼吸频率：正常成人约为14~18次/分，新生儿 可达40次/分。 • 潮气量：正常为500ml左右，按体重约为 8~10ml/kg。当潮气量小于5ml/kg时，为机械通 气的指征。 • 分钟通气量：潮气量×呼吸频率。正常成人静 息时为6~8L/Min(3~10L/Min)，大于10L/Min为 通气过度，小于3L/Min为通气不足。 • 每分钟肺泡通气量：为（潮气量－无效腔气量） ×呼吸频率。 • 功能残气量：正常男性2300ml，女性1580ml。 生理上具有稳定肺泡气体分压的缓冲作用。功 能残气量减少，可使分流增加，产生低氧血症。
肺功能的监测（2）
• 时间肺活量：正常值第一秒占肺活量的83%， 第二秒占94%，第三秒占97%。减低表示有阻 塞性通气，提前完成表示有限制性通气。 • 最大呼气中期流速：意义同时间肺活量，但更 加敏感。正常值2~4L/秒，时间小于0.5秒 • 弥散功能试验：一般采用一氧化碳弥散功能测 定法。正常值29.5ml/mmHg*分。弥散功能降低 可以造成缺氧，凡影响肺泡通气量和毛细血管 面积的疾病，皆可致弥散功能障碍。 • 呼吸力学监测：主要是气道压力和顺应性的监 测。
吴铁军
• • • •
呼吸功能监测在于了解肺与外界的 气体交换、血液及组织中氧和二氧化碳 浓度的改变，判断有无呼吸功能障碍及 其类型和严重程度，因此对了解危重病 人的预后十分重要，监测内容包括： 呼吸类型的监测 肺功能的测定 血气分析：为最好的监测指标。 床旁X线检查
一、呼吸类型的监测
• 正常呼吸：吸/呼＝1:2~4。 • 限制性通气类型：见于限制性疾病。表 现呼吸频率增快，潮气量减少。易致呼 吸衰竭。 • 阻塞性通气类型：见于阻塞性疾病。表 现呼气时间明显延长。 • 其他：如陈施氏呼吸，Kussmal呼吸等等。
二、肺功能的监测（1）
• 呼吸频率：正常成人约为14~18次/分，新生儿 可达40次/分。 • 潮气量：正常为500ml左右，按体重约为 8~10ml/kg。当潮气量小于5ml/kg时，为机械通 气的指征。 • 分钟通气量：潮气量×呼吸频率。正常成人静 息时为6~8L/Min(3~10L/Min)，大于10L/Min为 通气过度，小于3L/Min为通气不足。 • 每分钟肺泡通气量：为（潮气量－无效腔气量） ×呼吸频率。 • 功能残气量：正常男性2300ml，女性1580ml。 生理上具有稳定肺泡气体分压的缓冲作用。功 能残气量减少，可使分流增加，产生低氧血症。
肺功能的监测（2）
• 时间肺活量：正常值第一秒占肺活量的83%， 第二秒占94%，第三秒占97%。减低表示有阻 塞性通气，提前完成表示有限制性通气。 • 最大呼气中期流速：意义同时间肺活量，但更 加敏感。正常值2~4L/秒，时间小于0.5秒 • 弥散功能试验：一般采用一氧化碳弥散功能测 定法。正常值29.5ml/mmHg*分。弥散功能降低 可以造成缺氧，凡影响肺泡通气量和毛细血管 面积的疾病，皆可致弥散功能障碍。 • 呼吸力学监测：主要是气道压力和顺应性的监 测。
呼吸力学及临床意义
Bronchodilator use MV ↓ RR↓ 外源性PEEP对抗（80%）
Bronchodilator use
PEEP与PEEPi
肺泡
上游段
下游段
肺泡内压 (PEEPi)
临界压
气道压
肺泡内压 (PEEPi)
临界压
PEEP
PEEPi测定
PEEPi测定
谢 谢！
0 +10 +20 +20 +30
+35 +20
0 +5 +10
等压点上移
+20 +20 +25
+20
正常人用力呼气
肺气肿者用力呼气
等压点上移时用力呼气引起气道压缩而闭合
等压点学说
PEEPi
Pulmonary Hyperinflation in COPD
Sutherland ER, Cherniack RM. Management of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. N Engl J Med 2004; 350: 2689-97
如何描记P-V曲线
大注射器法 呼吸机法 低流速法 智能呼吸机描记
P-V Loops vs CL
P-V Loops vs R
High Resistance
容量控制通气时，容量 恒定，压力依据阻力和 顺应性而变化
当阻力增加时， PIP 上 升（A-B）， PV loops 变宽。该种PV loop，称 为滞后（Hysteresis）
（2）
2、Decreased Compliance —— 顺应性降低
表现：峰压和平台压均升高 原因：顺应性降低（ARDS）
Bronchodilator use
PEEP与PEEPi
肺泡
上游段
下游段
肺泡内压 (PEEPi)
临界压
气道压
肺泡内压 (PEEPi)
临界压
PEEP
PEEPi测定
PEEPi测定
谢 谢！
0 +10 +20 +20 +30
+35 +20
0 +5 +10
等压点上移
+20 +20 +25
+20
正常人用力呼气
肺气肿者用力呼气
等压点上移时用力呼气引起气道压缩而闭合
等压点学说
PEEPi
Pulmonary Hyperinflation in COPD
Sutherland ER, Cherniack RM. Management of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. N Engl J Med 2004; 350: 2689-97
如何描记P-V曲线
大注射器法 呼吸机法 低流速法 智能呼吸机描记
P-V Loops vs CL
P-V Loops vs R
High Resistance
容量控制通气时，容量 恒定，压力依据阻力和 顺应性而变化
当阻力增加时， PIP 上 升（A-B）， PV loops 变宽。该种PV loop，称 为滞后（Hysteresis）
（2）
2、Decreased Compliance —— 顺应性降低
表现：峰压和平台压均升高 原因：顺应性降低（ARDS）
呼吸力学的监测
2021/10/10
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压力-容积曲线(P-V曲线)
反映顺应性
①完全抑止自主呼吸，选 择方波
②以FRC为基点，肺泡压 力变化为横坐标，肺容 量变化为纵坐标的关系 曲线，二个平段，二个 拐点
③确定低位拐点(LIP)和高 位拐点(UIP)
2021/10/10
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◆ LIP反映陷闭肺泡扩张，是选择PEEP的 参考，一般为8-12 cmH2O ，在LIP以下， 肺循环阻力显著增加，一旦达到LIP后肺
究可以用上述三个参数来描述，因为流量参数中包
含了时间的概念，所以描述呼吸机送气、气体在呼
吸管路中的运动、病人气道和肺组织对送入气体的
反应涉及上述四个参数既压力（P）、容量（V）、
流量（F）和时间（t）。
2021/10/10
3
正压通气
压力差
气流增加
时间
容量变化
2021/10/10
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肺泡内压力变化
Pressure
2021/10/10
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气道阻力
新生儿 婴儿 儿童 成人
30 - 50 mmHg/L/sec 20 - 30 mmHg/L/sec
20 mmHg/L/sec 2 - 4 mmHg/L/sec
2021/10/10
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气道阻力
导致气道阻力增加的原因 分泌物过多 — 分泌物潴留 粘膜水肿(哮喘, 气管炎, 肺水肿) 肺气肿(气道压迫) 异物 肿瘤所致狭窄
Pplat – PEEP
V
2021/10/10
t
Vt
t
14
气道阻力
• R = P / flow
Pin
Pout
2021/10/10
呼吸力学测定
呼吸力学测定有助于了解运动员在不同运动状态下的呼吸情况
在其他领域的应用
呼吸力学测定在医学领域的应用如呼吸衰竭、慢性阻塞性肺疾病等疾病的诊断和治疗。
呼吸力学测定在运动科学领域的应用如运动员呼吸训练、运动强度监测等。
呼吸力学测定在航空航天领域的应用如飞行器座舱压力调节、飞行员呼吸训练等。
呼吸力学测定在环境科学领域的应用如环境空气质量监测、工业废气排放检测等。
呼吸力学测定是评估呼吸系统功能的重要手段
测定目的和意义
了解呼吸系统的功能和机制
评估呼吸系统的健康状况
诊断呼吸系统疾病
监测呼吸系统治疗的效果
测定方法简介
呼吸力学测定方法：通过测量呼吸气体流量、压力和阻力的变化评估呼吸系统的功能状态。
测定仪器：包括呼吸气体分析仪、呼吸机、阻抗仪等。
测定原理：基于流体力学原理通过测量呼吸气体流量和压力的变化推算呼吸系统的力学特性。
数据分析：根据呼吸力学测定数据分析呼吸力学参数如呼吸阻力、肺顺应性等。
结果解读：结合呼吸力学理论知识解读测定结果为临床诊断和治疗提供依据。
报告撰写：将测定结果和分析写成报告便于医生参考和使用。
05
呼吸力学测定应用
在临床医学中的应用
呼吸力学测定用于评估呼吸系统疾病患者的呼吸功能
呼吸力学测定可用于指导机械通气治疗优化呼吸机参数
测定步骤：包括设置仪器、记录呼吸气体流量和压力等参数、分析数据并得出结论。
03
呼吸力学测定原理
呼吸力学基本原理
添加标题
添加标题
添加标题
呼吸力学测定原理：通过测量呼吸气体流量、压力和阻力的变化推导出呼吸力学参数以评估呼吸功能和通气效率。
呼吸力学测定方法：包括静态呼吸力学测定和动态呼吸力学测定前者主要测量呼吸阻力和顺应性后者则评估呼吸功和呼吸肌肉效率。
在其他领域的应用
呼吸力学测定在医学领域的应用如呼吸衰竭、慢性阻塞性肺疾病等疾病的诊断和治疗。
呼吸力学测定在运动科学领域的应用如运动员呼吸训练、运动强度监测等。
呼吸力学测定在航空航天领域的应用如飞行器座舱压力调节、飞行员呼吸训练等。
呼吸力学测定在环境科学领域的应用如环境空气质量监测、工业废气排放检测等。
呼吸力学测定是评估呼吸系统功能的重要手段
测定目的和意义
了解呼吸系统的功能和机制
评估呼吸系统的健康状况
诊断呼吸系统疾病
监测呼吸系统治疗的效果
测定方法简介
呼吸力学测定方法：通过测量呼吸气体流量、压力和阻力的变化评估呼吸系统的功能状态。
测定仪器：包括呼吸气体分析仪、呼吸机、阻抗仪等。
测定原理：基于流体力学原理通过测量呼吸气体流量和压力的变化推算呼吸系统的力学特性。
数据分析：根据呼吸力学测定数据分析呼吸力学参数如呼吸阻力、肺顺应性等。
结果解读：结合呼吸力学理论知识解读测定结果为临床诊断和治疗提供依据。
报告撰写：将测定结果和分析写成报告便于医生参考和使用。
05
呼吸力学测定应用
在临床医学中的应用
呼吸力学测定用于评估呼吸系统疾病患者的呼吸功能
呼吸力学测定可用于指导机械通气治疗优化呼吸机参数
测定步骤：包括设置仪器、记录呼吸气体流量和压力等参数、分析数据并得出结论。
03
呼吸力学测定原理
呼吸力学基本原理
添加标题
添加标题
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呼吸力学测定原理：通过测量呼吸气体流量、压力和阻力的变化推导出呼吸力学参数以评估呼吸功能和通气效率。
呼吸力学测定方法：包括静态呼吸力学测定和动态呼吸力学测定前者主要测量呼吸阻力和顺应性后者则评估呼吸功和呼吸肌肉效率。
呼吸力学测定
关系需要更加深入的研究。
未来需要加强多学科协作，推动呼吸力学测定与其他领域的交
03
叉融合，为临床医疗提供更多创新性的解决方案。
对未来的建议
建议加强对于呼吸力学测定技术的培训和普及 ，提高临床医生和技术人员的使用水平。
建议在未来的研究中注重研究多因素对呼吸力 学的影响，包括年龄、性别、体位、情绪等。
03
呼吸力学测定的技术和仪器
呼吸力学测定的技术
直接测定法
通过直接测量气体压力、流量、容积等参数，计算呼吸力学指标，如闭合容积、 最大通气量等。
间接测定法
通过测量人体呼出气体中的某些成分，如二氧化碳分压、氧气分压等，推算出呼 吸力学指标，如肺泡通气量、弥散功能等。
呼吸力学测定的仪器
肺量计
01
用于测量肺活量、潮气量等指标，一般由传感器和记录仪组成
2
呼吸力学测定可以评估呼吸肌的力学性质、呼 吸系统顺应性和气道阻力等，从而为临床诊断 提供依据。
3
呼吸力学测定还可以用于评估机械通气效果和 呼吸机设置的合理性。
研究展望
01
呼吸力学测定技术仍有待进一步发展和完善，ห้องสมุดไป่ตู้其是在测量准 确性和操作简便性方面需要提高。
02
对于呼吸系统疾病患者的病理生理机制和呼吸力学测定之间的
呼吸力学测定在呼吸系统疾病诊断、治疗和基础研究中具有 重要意义，有助于了解呼吸系统的生理和病理状态。
测定目的
了解呼吸系统的生理状态和功能状况。 评估治疗措施的有效性和安全性。
判断呼吸系统疾病的类型、程度和进展。 研究呼吸系统的生物力学和生理学机制。
测定方法
电阻抗成像技术
计算机辅助呼吸监测
利用电流在人体组织中的传导特性，根据不 同电阻抗分布成像，反映呼吸过程中肺部气 体分布和气流特征。
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动态呼吸力学 研究压力与流速的相互关系 静态呼吸力学 研究压力与容积的相互关系
呼吸力学的基本特性
气道阻力
弹性阻力+PEEPi
Volume + PEEP Paw = Flow × Resistance + Compliance
呼吸力学的基本特性
P=P摩擦阻力+P弹性阻力
Volume Paw = Flow × Resistance + + PEEP Compliance
计算流量对时间的积分
常用压力指标
气道峰压（Ppeak） 气道平台压（Pplat） 气道平均压（Pmean) 内源性呼气末正压（PEEPi） 呼气末正压（PEEP）
气道峰压（Ppeak）的影响因素
定容通气，方波
Ppeak= Flow x Resistance +Volume/compliance+PEEP 用于克服气道阻力、弹性阻力和PEEP 顺应性 潮气量 PEEP PEEPi 气道和气管内导管阻力 吸气流速
肺通气的动力
动力：驱动压力
中枢驱动力 外周驱动力/机械驱动力
与之相关的压力：
胸内压 肺泡内压 气道压 跨肺压：肺收缩/扩张的直接动力 跨胸壁压 跨胸压：机械通气时的总驱动压 跨气道压
肺通气的阻力
弹性阻力
静态阻力，2/3
肺弹性阻力
胸廓弹性阻力
肺黏性阻力
肺通气总阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力+气道阻力 气道黏性阻力 黏性阻力
胸廓黏性阻力
肺通气阻力
非弹性阻力
动态阻力，1/3
肺惯性阻力
惯性阻力
气道惯性阻力 胸廓惯性阻力
弹性阻力
弹性
弹性物质在外力作用下变形时，对抗变形和弹性 回位的倾向
平静呼吸时，约占总阻力的2/3 吸气时的阻力，呼气时的动力
顺应性
物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变 计算公式 C＝ΔV/ΔP 弹性阻力的倒数 具有容积依赖性，比顺应性 静态顺应性：气流阻断后所测得的顺应性 动态顺应性：未阻断气流所测得的顺应性
气道阻力的计算方法
非MV时的气道阻力 Raw=Pao-Pal/v MV时的气道阻力 Raw=Ppeak-Pinit/v 呼吸机监测的为总黏性阻力 Raw=Ppeak-Pplat/v
呼吸力学监测的三要素
压力（pressure，Ｐ）
气道开口压，食道压，隆突压
流速（flow，Ｆ） 容积（volume）
层流示意图
湍流示意图
不同气流形态下压力与流速关系
层流
P=kv
湍流
P=kv2
层流：压力与流速呈线性关系
湍流：压力随流速呈指数性增长
气道阻力的分布
影响气道阻力的因素
气流形态 气流速度 气道管径 气道长度
气道阻力具有流速与容积依赖性
气道阻力与肺容积的关系
气体的粘性与密度 肺容积 身材与年龄
机械通气的灵魂---运动方程
阻力和顺应性的监测
吸气末阻断法
患者：充分镇静 模式：容量控制 参数：方波、PEEPe “吸气末屏气”
Ppeak Pplat
计算公式
Raw=(Ppeak-Pplat)/F Cst=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)
注意事项
消除自主呼吸的影响 足够的平衡时间 流速与容积依赖性 PEEP PEEPi
影响顺应性的因素
弹性阻力增加（顺应性降低） 肺水肿，实变，纤维化，肺不张 气胸、胸腔积液 脊柱侧弯或其他胸壁畸形 肥胖、腹胀 动态肺充气
非弹性阻力
黏性阻力与惯性阻力 以气道黏性阻力为主（80%~90%） 平静呼吸时，约占总阻力的1/3
非弹性阻力
黏性阻力
气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力以 及呼吸时组织发生相对位移时的摩擦阻力 气道阻力、肺组织黏性阻力、胸廓黏性阻力
举例：
设置： VT 350ml，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min(方波) 监测： Ppeak 34cmH2O，Pplat 27cmH2O，PEEPi 5cmH2O 请计算
R? C?
MV时顺应性计算公式
总静态顺应性（Cst） =VT/(Pplat-PEEP-PEEPi) 总动态顺应性（Cdyn） =VT/(Ppeak-PEEP-PEEPi) 肺静态顺应性（Clst） = VT/(Pplat-Ppl-PEEP-PEEPi) 胸壁顺应性 ＝总顺应性－肺顺应性
虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其均数即平均气道压
平均气道压(Pmean)
数个周期中气道压的平均值 与影响PIP的因素及吸气时间长短有关 近似于平均肺泡压 其大小与对心血管系统的影响直接相关
内源性呼气末正压（PEEPi）
在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压，称 为PEEPi 只要呼气时间小于肺排空的实际时间就会产生 PEEPi PEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）
呼气末阻断法测定PEEPi
呼气末阻断法测定PEEPi
患者：充分镇静 模式：？？ 参数：PEEPe 全肺平均PEEPi
PEEPe对PEEPi的影响
14 12 10
*
*
cmH 2O
8 6 4 2 0 0% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
PEEPi,st PEEPe
影响因素：
顺应性 PEEP 潮气量
平台压（Pplat）的意义
可近似反应肺泡压 与肺损伤的关系更为密切 限制平台压不超过35cmH2O
平台压（Pplat）的监测
吸气末阻断法
患者：充分镇静 模式：容量控制 参数：方波 “吸气末屏气”
•流速或气道阻力 对气道峰压产生 影响，但对平台 压无影响
Normal
PIP PIP
High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
}
Normal
Increased PIP Increased PTA (increased Airway Resistance) Normal PPlat (Normal Compliance)
肺顺应性对峰压的影响
PEEPi 10CmH2O
PEEPe 8cmH2O Pcrit
呼气末正压（PEEP）
PEEP的生理学效应
COPD：减少呼吸功，防止气道动态塌陷 哮喘：有争议 ARDS：使萎陷肺泡复张/防止肺泡再萎 陷，减少分流，改善V/Q比值和顺应性
流
速
吸气峰流速（PIFR） 呼气峰流速（PEFR） 平均吸气流速（VT/TI）
惯性阻力
气流在发动、变速、换向时由于气流与组织的惯性 所产生的阻止运动的因素
气道阻力
气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力
层流
阻力来源于气体之间的相互 摩擦 Raw＝8ηl/(πr4)
湍流
阻力来源于气体之间以及气体 与气道壁之间的相互摩擦 Raw＝vl*摩擦因子/ 4π2r5
流速波形：流速-时间曲线
流速-时间曲线是反映呼吸机送气气流的流速随时间而变化的图形
所有曲线上方图形代表吸气，下方代表呼气
容
积
1．VT，VC，FEV1.0 2．分钟通气量（VE） 3．补呼气容积（ERV） 4．功能残气量（FRC） 5．呼气末肺容积（EELV）
呼吸力学曲线（环）
•顺应性的变化对 气道峰压和平台 压都产生相同影 响
气道峰压增加的临床意义
不伴有平台压的增加
Ppeak- Pplat = Flow x Resistance 用于克服气道阻力 反应气道问题 Ppeak Pplat
伴有平台压的增加
肺实质或间质问题 肺含气状态变化
气道阻力对峰压的影响
Normal Paw (cm H2O)
PIP PPlat PIP
Low CIncreased PPlat (Decreased Compliance) Normal PPlat (Normal Compliance)
Normal
Time (sec)
平均气道压(Pmean)
推算指标：顺应性、呼吸功 气流受限和肺过度充气的判断 确定潮气量和最佳PEEP 判断触发灵敏度是否合适 人－机协调的监测 气道分泌物过多的判断 支扩药物效果的判断 呼吸机管道系统密闭性的判断
PEEP Palv=0
FRC
PEEPi的监测方法:间接观察
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆
胸围增大； 患者呼吸费力； 心血管功能恶化； 呼气末有持续呼气气流，呼气的最后部分突然被吸气中断； 压力控制通气时潮气量或每分通气量下降； 不能用呼吸系统顺应性下降解释的平台压升高； 容量控制通气时气道压力升高。
监测有无PEEPi
影响因素：
气道峰压的临床意义
气道峰压是设置压力报警限的根据
实际气道峰压之上5-10cmH2O 以不高于45cmH2O为宜
气道峰压与肺损伤的关系
平台压（Pplat）的影响因素
定容通气，方波
Pplat=Volume/Compliance+PEEP 用于克服弹性阻力和PEEP
PEEPe(PEEPi,st的%)
PEEPi的临床处理
降低PEEPi：COPD，哮喘
降低气道阻力 减少分钟通气量 延长呼气时间 消除呼气肌的作用
增加PEEPi：ARDS，间质性肺病
延长吸气时间 PEEPe
呼吸力学的基本特性
气道阻力
弹性阻力+PEEPi
Volume + PEEP Paw = Flow × Resistance + Compliance
呼吸力学的基本特性
P=P摩擦阻力+P弹性阻力
Volume Paw = Flow × Resistance + + PEEP Compliance
计算流量对时间的积分
常用压力指标
气道峰压（Ppeak） 气道平台压（Pplat） 气道平均压（Pmean) 内源性呼气末正压（PEEPi） 呼气末正压（PEEP）
气道峰压（Ppeak）的影响因素
定容通气，方波
Ppeak= Flow x Resistance +Volume/compliance+PEEP 用于克服气道阻力、弹性阻力和PEEP 顺应性 潮气量 PEEP PEEPi 气道和气管内导管阻力 吸气流速
肺通气的动力
动力：驱动压力
中枢驱动力 外周驱动力/机械驱动力
与之相关的压力：
胸内压 肺泡内压 气道压 跨肺压：肺收缩/扩张的直接动力 跨胸壁压 跨胸压：机械通气时的总驱动压 跨气道压
肺通气的阻力
弹性阻力
静态阻力，2/3
肺弹性阻力
胸廓弹性阻力
肺黏性阻力
肺通气总阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力+气道阻力 气道黏性阻力 黏性阻力
胸廓黏性阻力
肺通气阻力
非弹性阻力
动态阻力，1/3
肺惯性阻力
惯性阻力
气道惯性阻力 胸廓惯性阻力
弹性阻力
弹性
弹性物质在外力作用下变形时，对抗变形和弹性 回位的倾向
平静呼吸时，约占总阻力的2/3 吸气时的阻力，呼气时的动力
顺应性
物体的易扩张性，指单位压力改变所引起的容积改变 计算公式 C＝ΔV/ΔP 弹性阻力的倒数 具有容积依赖性，比顺应性 静态顺应性：气流阻断后所测得的顺应性 动态顺应性：未阻断气流所测得的顺应性
气道阻力的计算方法
非MV时的气道阻力 Raw=Pao-Pal/v MV时的气道阻力 Raw=Ppeak-Pinit/v 呼吸机监测的为总黏性阻力 Raw=Ppeak-Pplat/v
呼吸力学监测的三要素
压力（pressure，Ｐ）
气道开口压，食道压，隆突压
流速（flow，Ｆ） 容积（volume）
层流示意图
湍流示意图
不同气流形态下压力与流速关系
层流
P=kv
湍流
P=kv2
层流：压力与流速呈线性关系
湍流：压力随流速呈指数性增长
气道阻力的分布
影响气道阻力的因素
气流形态 气流速度 气道管径 气道长度
气道阻力具有流速与容积依赖性
气道阻力与肺容积的关系
气体的粘性与密度 肺容积 身材与年龄
机械通气的灵魂---运动方程
阻力和顺应性的监测
吸气末阻断法
患者：充分镇静 模式：容量控制 参数：方波、PEEPe “吸气末屏气”
Ppeak Pplat
计算公式
Raw=(Ppeak-Pplat)/F Cst=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)
注意事项
消除自主呼吸的影响 足够的平衡时间 流速与容积依赖性 PEEP PEEPi
影响顺应性的因素
弹性阻力增加（顺应性降低） 肺水肿，实变，纤维化，肺不张 气胸、胸腔积液 脊柱侧弯或其他胸壁畸形 肥胖、腹胀 动态肺充气
非弹性阻力
黏性阻力与惯性阻力 以气道黏性阻力为主（80%~90%） 平静呼吸时，约占总阻力的1/3
非弹性阻力
黏性阻力
气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力以 及呼吸时组织发生相对位移时的摩擦阻力 气道阻力、肺组织黏性阻力、胸廓黏性阻力
举例：
设置： VT 350ml，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min(方波) 监测： Ppeak 34cmH2O，Pplat 27cmH2O，PEEPi 5cmH2O 请计算
R? C?
MV时顺应性计算公式
总静态顺应性（Cst） =VT/(Pplat-PEEP-PEEPi) 总动态顺应性（Cdyn） =VT/(Ppeak-PEEP-PEEPi) 肺静态顺应性（Clst） = VT/(Pplat-Ppl-PEEP-PEEPi) 胸壁顺应性 ＝总顺应性－肺顺应性
虚点面积在特定的时间间隔上所计算的压力相加求其均数即平均气道压
平均气道压(Pmean)
数个周期中气道压的平均值 与影响PIP的因素及吸气时间长短有关 近似于平均肺泡压 其大小与对心血管系统的影响直接相关
内源性呼气末正压（PEEPi）
在肺的弹性回缩下导致呼气末肺泡内呈正压，称 为PEEPi 只要呼气时间小于肺排空的实际时间就会产生 PEEPi PEEPi的存在说明存在动态肺过度充气（DPH）
呼气末阻断法测定PEEPi
呼气末阻断法测定PEEPi
患者：充分镇静 模式：？？ 参数：PEEPe 全肺平均PEEPi
PEEPe对PEEPi的影响
14 12 10
*
*
cmH 2O
8 6 4 2 0 0% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
PEEPi,st PEEPe
影响因素：
顺应性 PEEP 潮气量
平台压（Pplat）的意义
可近似反应肺泡压 与肺损伤的关系更为密切 限制平台压不超过35cmH2O
平台压（Pplat）的监测
吸气末阻断法
患者：充分镇静 模式：容量控制 参数：方波 “吸气末屏气”
•流速或气道阻力 对气道峰压产生 影响，但对平台 压无影响
Normal
PIP PIP
High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
}
Normal
Increased PIP Increased PTA (increased Airway Resistance) Normal PPlat (Normal Compliance)
肺顺应性对峰压的影响
PEEPi 10CmH2O
PEEPe 8cmH2O Pcrit
呼气末正压（PEEP）
PEEP的生理学效应
COPD：减少呼吸功，防止气道动态塌陷 哮喘：有争议 ARDS：使萎陷肺泡复张/防止肺泡再萎 陷，减少分流，改善V/Q比值和顺应性
流
速
吸气峰流速（PIFR） 呼气峰流速（PEFR） 平均吸气流速（VT/TI）
惯性阻力
气流在发动、变速、换向时由于气流与组织的惯性 所产生的阻止运动的因素
气道阻力
气体分子之间、气体分子与气道壁之间的摩擦力
层流
阻力来源于气体之间的相互 摩擦 Raw＝8ηl/(πr4)
湍流
阻力来源于气体之间以及气体 与气道壁之间的相互摩擦 Raw＝vl*摩擦因子/ 4π2r5
流速波形：流速-时间曲线
流速-时间曲线是反映呼吸机送气气流的流速随时间而变化的图形
所有曲线上方图形代表吸气，下方代表呼气
容
积
1．VT，VC，FEV1.0 2．分钟通气量（VE） 3．补呼气容积（ERV） 4．功能残气量（FRC） 5．呼气末肺容积（EELV）
呼吸力学曲线（环）
•顺应性的变化对 气道峰压和平台 压都产生相同影 响
气道峰压增加的临床意义
不伴有平台压的增加
Ppeak- Pplat = Flow x Resistance 用于克服气道阻力 反应气道问题 Ppeak Pplat
伴有平台压的增加
肺实质或间质问题 肺含气状态变化
气道阻力对峰压的影响
Normal Paw (cm H2O)
PIP PPlat PIP
Low CIncreased PPlat (Decreased Compliance) Normal PPlat (Normal Compliance)
Normal
Time (sec)
平均气道压(Pmean)
推算指标：顺应性、呼吸功 气流受限和肺过度充气的判断 确定潮气量和最佳PEEP 判断触发灵敏度是否合适 人－机协调的监测 气道分泌物过多的判断 支扩药物效果的判断 呼吸机管道系统密闭性的判断
PEEP Palv=0
FRC
PEEPi的监测方法:间接观察
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆
胸围增大； 患者呼吸费力； 心血管功能恶化； 呼气末有持续呼气气流，呼气的最后部分突然被吸气中断； 压力控制通气时潮气量或每分通气量下降； 不能用呼吸系统顺应性下降解释的平台压升高； 容量控制通气时气道压力升高。
监测有无PEEPi
影响因素：
气道峰压的临床意义
气道峰压是设置压力报警限的根据
实际气道峰压之上5-10cmH2O 以不高于45cmH2O为宜
气道峰压与肺损伤的关系
平台压（Pplat）的影响因素
定容通气，方波
Pplat=Volume/Compliance+PEEP 用于克服弹性阻力和PEEP
PEEPe(PEEPi,st的%)
PEEPi的临床处理
降低PEEPi：COPD，哮喘
降低气道阻力 减少分钟通气量 延长呼气时间 消除呼气肌的作用
增加PEEPi：ARDS，间质性肺病
延长吸气时间 PEEPe