临床呼吸生理及呼吸力学监测
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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。
呼吸系统监测
理检查、放射线检查、动脉血气、潮气量、 通气量、吸气力量、生理死腔、死腔量／潮 气量、气道压力、气道阻力、胸廓-肺顺应性、 分流率和气体成份测定等，有时还须包括肾 功能和循环功能监测。
一、 一般观察
1. 呼吸道的通畅：气道分泌物增加时应注意吸 痰，气管插管或气管切开患者应预防痰痂堵塞 管道，气管切开金属套管应防止气囊滑脱。
ICU呼吸系统监测
解放军急救医学中心 上海市创伤急救中心 上海市急诊ICU质控中心 上海长征医院急救科
急
救
科
中国人民解放军急救医学中心 上海市创伤急救中心 上海市急诊、ICU质量控制中心 上海市急救医学重点学科
全军和上海市ICU培训基地
上海市急诊医学住院医师培训基地 中华医学会急诊医学专业委员会副主委单位 全军急救、重症专业委员会副主委、常委单位 华东地区危重病专业协作委员会主委单位
(3) 肺内分流(Qs/Qt)：按以下公式粗略估计。 Qs/Qt (%)=(700- PaO2)×5/100 PaO2单位为mmHg 意义：<10% 正常
10-19% 很少需要支持治疗 20-29% 心肺功能受限，威胁生命 >30% 通常需要显著的心肺支持
(4) 通气 - 血流比 (VA/QC) ：必须通过漂浮导
下呼吸道阻塞：呼吸困难、哮鸣音、呼气延长 反常呼吸：多根多处肋骨骨折致连枷胸
4、 呼吸音：局部呼吸音降低或消失说明肺不 张、胸腔积液或气胸；干鸣音表示气道内分 泌物多；局限性的湿罗音多为肺部感染，炎 性渗出；肺水肿时双肺满布细湿罗音。呼吸 音不对称，除表示一侧肺不张、炎症或气胸 外，在插管的病人还提示导管位置过深。
①气管套管位置
②气道内导管可靠性、是否漏气
一、 一般观察
1. 呼吸道的通畅：气道分泌物增加时应注意吸 痰，气管插管或气管切开患者应预防痰痂堵塞 管道，气管切开金属套管应防止气囊滑脱。
ICU呼吸系统监测
解放军急救医学中心 上海市创伤急救中心 上海市急诊ICU质控中心 上海长征医院急救科
急
救
科
中国人民解放军急救医学中心 上海市创伤急救中心 上海市急诊、ICU质量控制中心 上海市急救医学重点学科
全军和上海市ICU培训基地
上海市急诊医学住院医师培训基地 中华医学会急诊医学专业委员会副主委单位 全军急救、重症专业委员会副主委、常委单位 华东地区危重病专业协作委员会主委单位
(3) 肺内分流(Qs/Qt)：按以下公式粗略估计。 Qs/Qt (%)=(700- PaO2)×5/100 PaO2单位为mmHg 意义：<10% 正常
10-19% 很少需要支持治疗 20-29% 心肺功能受限，威胁生命 >30% 通常需要显著的心肺支持
(4) 通气 - 血流比 (VA/QC) ：必须通过漂浮导
下呼吸道阻塞：呼吸困难、哮鸣音、呼气延长 反常呼吸：多根多处肋骨骨折致连枷胸
4、 呼吸音：局部呼吸音降低或消失说明肺不 张、胸腔积液或气胸；干鸣音表示气道内分 泌物多；局限性的湿罗音多为肺部感染，炎 性渗出；肺水肿时双肺满布细湿罗音。呼吸 音不对称，除表示一侧肺不张、炎症或气胸 外，在插管的病人还提示导管位置过深。
①气管套管位置
②气道内导管可靠性、是否漏气
呼吸系统监测项目
呼吸系统监测项目能够在床边测定的指标最适于对重危病人的监测。
病人现有肺功能状态及能否承受某种治疗的估计，基础是对原病史的采集，呼吸系统的物理检查、胸部X线片及血液气体分析等。
临床易得的观察指标如平卧时的呼吸状态。
病人唇甲、趾指端的色泽等。
以此为基础而施行的肺容量测定、肺通气功能测定及试验室分析，使其更全面的反映了肺功能概况。
1、一般概念与监护(1)潮气量：平静呼吸时，一次吸入或呼出的气量。
正常人为500ml左右。
临床通过潮气量计测得，也是任何一台床边呼吸机所必备的监测项目。
当潮气量小于5ml/kg时，即为接受人工通气的指征。
呼吸频率是与潮气量密切相关的另一监测指标，对呼吸幅度、形式及速度的观测是十分必要的，当呼吸频率小于5次/分钟、大于35次/分钟，成为人工通气的指征。
(2)每分钟通气量：由潮气量与呼吸频率的乘积获得，正常成人男性为6.6l，女性为5l，当其值大于10l时示通气过度，小于3l时为通气不足。
(3)每分钟肺泡通气量：为有效通气量，等于潮气量减去无效腔量后再乘呼吸频率。
肺泡通气量不足可致缺氧及二氧化碳潴留、呼吸性酸中毒，通气量大多致呼吸性碱中毒。
解剖或生理死腔的增大，皆可致肺泡通气减低。
(4)功能残气量：平静呼吸后肺脏所含气量，正常男性约为2300ml，女性约为1580ml，功能残气量在生理上起着稳定肺泡气体分压的缓冲作用，减少了呼吸间歇对肺泡内气体交换的影响，即防止了每次吸气后新鲜空气进入肺泡所引起的肺泡气体浓度的过大变化。
当功能残气量减少时，使在呼气末部分肺泡发生萎缩，流经肺泡的血液就会因无肺泡通气而失去交换的机会，产生分流。
功能残气量减少见于肺纤维化、肺水肿的病人，而由于某种原因造成呼气阻力增大时，由于呼气流速减慢，待气体未全呼出，下一次吸气又重新开始，而使功能残气量增加。
(5)时间肺活量：深吸气后作一次快速呼气，计算最初3秒内的呼气量，求出每秒出量占肺活量的百分比。
正常值：第一秒占肺活量的8 3%，第二秒占94%，第三秒占97%。
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。
呼吸力学监测及临床应用
与人工气道有关：管腔狭小、扭曲、痰痂形成 与气道有关：气道痉挛、分泌物增加 观察支气管舒张剂疗效 合理选 择机械通气方式 ，改善肺内气体分布
顺应性监测
指单位压力改变时所引起 的肺容积的改变
顺应性
静态顺应性 动态顺应性
反应肺组织的弹性
受肺组织弹性和气 道阻力的双重影响
• 总静态顺应性= 潮气量/（平台压-PEEP-内源性PEEP)
气道阻力=（气道峰压-平台压）/流速
那么我们如何从呼吸 波形观察气道阻力变 化？
流速-时间波形（容量控制通气）
呼气时波形回到基线的快慢反映了气道阻塞情况，阻力 增加，呼气时间延长，呼气末流速不能到零，提示存在 内源性PEEP
流速-时间波形（压力控制通气）
吸气阻力增加时：吸气过程变慢，达到基线前停止 呼气阻力增加时：呼气波形呈直线回到基线
呼吸力学监测及临床应用
南昌大学三三四医院ICU
王雄
呼吸力学监测
气道压力监测 肺容量监测 气道阻力监测 顺应性监测
气道压力监测
气道峰压：呼吸机送气过程中的最高压力
机械通气时 应保持气道 峰压 <40cmH2O, 过高会增加 气压伤风险
平台压：吸气末屏气时气道的压力
机械通气时平 台压>3035cmH2O气压 伤可能性增加
氧化碳潴留
功能残气量：平静呼气后肺内存留的气量
• 作用：稳定肺泡气体分压， 减少了通气间 歇时对肺泡内气体交换的影响
• 正常值： 40ml/kg 。 • 急性呼吸衰竭时，功能残气量减少，机械
通气时可使用PEEP增加功能残气量
气道阻力监测
气道阻力
气管导管
呼吸机管道
机械通气时 气道阻力
正常值：1-3cmH2O/L/S
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)
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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）。
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正压通气
压力差
气流增加
时间
容量变化
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肺泡内压力变化
Pressure
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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
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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
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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
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
PIP
PPlat
PIP High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
}
Normal
Increased PIP
Increased PTA (increased Airway Resistance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
肺顺应性对峰压的影响
Normal
PIP
临床呼吸生理 与呼吸力学监测
与呼吸力学相关的 呼吸生理及流体力学知识
肺通气的机制
吸气 呼吸肌主动收缩 胸廓扩张 胸内负压增加 肺扩张 肺容积 增加 肺内压下降 与大气压产生压力梯度 气体进入肺泡
呼气
膈肌、肋间肌松弛
胸廓弹性回缩
胸内负压减少
肺容量减小 肺内压升高
与大气压产生压力梯度
出
肺回缩 气体排
非弹性阻力
胸廓黏性阻力
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
•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 伴有平台压的增加
Ppeak
肺实质或间质问题
肺含气状态变化
Pplat
气道阻力对峰压的影响
Normal
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）
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）
计算流量对时间的积分
影响因素：
顺应性 潮气量 PEEP PEEPi 气道和气管内导管阻力 吸气流速
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
呼吸力学的基本特性
P=P +P 摩擦阻力 弹性阻力
Paw = Flow × Resistance + Volume + PEEP Compliance
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
Low Compliance
PIP PPlat
Paw (cm H2O)
PIP
Normal
Increased PPlat (Decreased Compliance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
Time (sec)
平均气道压(Pmean)
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
气流速度
气道管径
气气道道长阻度 力具有流速与容积依赖性
气体的粘性与密度
肺容积
身材与年龄
气道阻力与肺容积的关系
MV时影响气道阻力的因素
气道阻力增加
与人工气道有关
管腔狭小，扭曲，贴壁，痰痂形成
与气道有关
气道痉挛，分泌物增加
气道陷闭
呼吸力学监测
呼吸力学的概念
——以物理力学的观点和方法对呼吸
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
cmH2O
*
14
*
12
10% 60% 70% 80% 90% 100%
PEEPe(PEEPi,st的%)
PEEPi,st PEEPe
PEEP
Palv=0
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：
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
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
肺 通
胸廓弹性阻力
气
阻
肺黏性阻力
肺通气总力 阻力=肺弹性阻力+黏胸性阻廓力弹性阻气道力黏性+阻气力 道阻力
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
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
运动进行研究的一门学科 ——以压力、容积和流速的相互关系 解释呼吸运动现象
呼吸力学的内容
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
Paw = Flow × Resistance + Volume + PEEP Compliance
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
PEEPe的作用机制
肺泡
上游气道
下游气道
PEEPi 10CmH2O
Pcrit
0cmH2O
PEEPi 10CmH2O
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
举例：
设置： VT 350ml，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min(方波) 监测： Ppeak 34cmH2O，Pplat 27cmH2O，PEEPi 5cmH2O 请计算
Pcrit
PEEPe 8cmH2O
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）
PEEPi的影响因素
◆ 气道阻力增加 ◆ 呼吸系统弹性下降 ◆ 气道动态塌陷 ◆ 通气量过大 ◆ 呼气时间不足 ◆ 呼气肌的作用
PEEPi的临床意义
增加呼吸功,导致呼吸肌疲劳 增加肺损伤的危险性 对循环系统产生不良影响
呼气末肺容积与呼吸系统压力变化
ΔVdyn ΔVst
FRC
PEEPi
Total PEEP
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
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
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）
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
PIP
PPlat
PIP High Raw
PPlat
Paw (cm H2O)
}
Normal
Increased PIP
Increased PTA (increased Airway Resistance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
肺顺应性对峰压的影响
Normal
PIP
临床呼吸生理 与呼吸力学监测
与呼吸力学相关的 呼吸生理及流体力学知识
肺通气的机制
吸气 呼吸肌主动收缩 胸廓扩张 胸内负压增加 肺扩张 肺容积 增加 肺内压下降 与大气压产生压力梯度 气体进入肺泡
呼气
膈肌、肋间肌松弛
胸廓弹性回缩
胸内负压减少
肺容量减小 肺内压升高
与大气压产生压力梯度
出
肺回缩 气体排
非弹性阻力
胸廓黏性阻力
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
•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 伴有平台压的增加
Ppeak
肺实质或间质问题
肺含气状态变化
Pplat
气道阻力对峰压的影响
Normal
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）
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）
计算流量对时间的积分
影响因素：
顺应性 潮气量 PEEP PEEPi 气道和气管内导管阻力 吸气流速
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
呼吸力学的基本特性
P=P +P 摩擦阻力 弹性阻力
Paw = Flow × Resistance + Volume + PEEP Compliance
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
Low Compliance
PIP PPlat
Paw (cm H2O)
PIP
Normal
Increased PPlat (Decreased Compliance)
Normal PPlat (Normal Compliance)
Time (sec)
平均气道压(Pmean)
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
气流速度
气道管径
气气道道长阻度 力具有流速与容积依赖性
气体的粘性与密度
肺容积
身材与年龄
气道阻力与肺容积的关系
MV时影响气道阻力的因素
气道阻力增加
与人工气道有关
管腔狭小，扭曲，贴壁，痰痂形成
与气道有关
气道痉挛，分泌物增加
气道陷闭
呼吸力学监测
呼吸力学的概念
——以物理力学的观点和方法对呼吸
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
cmH2O
*
14
*
12
10% 60% 70% 80% 90% 100%
PEEPe(PEEPi,st的%)
PEEPi,st PEEPe
PEEP
Palv=0
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：
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
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
肺 通
胸廓弹性阻力
气
阻
肺黏性阻力
肺通气总力 阻力=肺弹性阻力+黏胸性阻廓力弹性阻气道力黏性+阻气力 道阻力
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
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
运动进行研究的一门学科 ——以压力、容积和流速的相互关系 解释呼吸运动现象
呼吸力学的内容
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
Paw = Flow × Resistance + Volume + PEEP Compliance
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
PEEPe的作用机制
肺泡
上游气道
下游气道
PEEPi 10CmH2O
Pcrit
0cmH2O
PEEPi 10CmH2O
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
举例：
设置： VT 350ml，PEEPe 5cmH2O，Flow 30L/min(方波) 监测： Ppeak 34cmH2O，Pplat 27cmH2O，PEEPi 5cmH2O 请计算
Pcrit
PEEPe 8cmH2O
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）
PEEPi的影响因素
◆ 气道阻力增加 ◆ 呼吸系统弹性下降 ◆ 气道动态塌陷 ◆ 通气量过大 ◆ 呼气时间不足 ◆ 呼气肌的作用
PEEPi的临床意义
增加呼吸功,导致呼吸肌疲劳 增加肺损伤的危险性 对循环系统产生不良影响
呼气末肺容积与呼吸系统压力变化
ΔVdyn ΔVst
FRC
PEEPi
Total PEEP
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
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
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）