呼吸力学
合集下载
呼吸力学医学课件
吸入氧气
二氧化碳是人体代谢的废物，需要通过呼吸系统排出。
排出二氧化碳
呼吸系统可以通过控制吸入空气的温度和湿度，维持人体的正常生理功能。
调节温度和湿度
呼吸系统中的鼻腔、喉和气管具有过滤和排除空气中的有害物质的功能。
过滤空气中的有害物质
氧气交换
在肺泡中，氧气与血红蛋白结合，通过血液输送至全身各个组织和器官。同时，二氧化碳从组织和器官通过血液传送到肺泡，随后被呼出体外。
02
呼吸系统的基本结构
包括鼻前庭、鼻腔和鼻后腔，主要作用是过滤、加湿和调温吸入的空气，以及嗅觉。
鼻腔
喉
气管和支气管
肺
连接鼻腔和气管，具有保护声带、调节呼吸和吞咽的功能。
主要负责将吸入的空气输送到肺部，同时排除二氧化碳。
是呼吸系统的主要部分，具有气体交换的功能。
呼吸系统的功能
呼吸系统的首要功能，保证人体组阻力而消耗的能量，等于肺通气时呼吸肌收缩或舒张所做的机械功。呼吸功是反映呼吸机能的指标之一。
氧耗量
指每分钟吸入肺泡的新鲜空气中所含的氧气量，是衡量机体耗氧量的指标之一。正常情况下，氧耗量与通气量呈线性关系。
呼吸功与氧耗量
呼吸力学的测量与评估方法
04
1
呼吸监测的仪器与设备
呼吸力学的历史与发展
呼吸力学在临床医学中具有广泛的应用价值，如肺部疾病的诊断与治疗、机械通气辅助治疗、氧合器设计等。
此外，呼吸力学在生物工程、航空航天、环境科学等领域也有着广泛的应用，如生物工程中的肺模型研究、航空航天中的气压调节和环境科学中的空气污染研究等。
呼吸力学的应用领域
呼吸系统的结构与功能
在急性呼吸衰竭或慢性呼吸衰竭加重时，可采用机械通气辅助呼吸。
呼吸力学的各个参数△p
呼吸力学的各个参数△p
呼吸力学是指通过测量压力和流速来表达肺功能的一门学科。
以下是与呼吸力学的参数△p相关的内容：
在物理学中，阻力=压力梯度/流速。
将这一公式运用到呼吸系统中，吸气阻力Rrs=气道开口和肺泡之间的压差/吸气流速Vi。
因此， Pres=Rrs×Vi。
顺应性是压力变化引起的容积变化。
在呼吸过程中，呼吸系统的静态弹性（Ers）为静态（无气流速）条件下从吸气到呼吸末的肺泡压力变化（驱动压，△p）和潮气量（Vt）比值。
因此，Pel=Ers×Vt。
静态顺应性Crs是静态弹性（E）的倒数，Pel=Vt/Crs。
呼吸力学的参数△p是衡量呼吸系统功能的重要指标，它对于评估肺部疾病的严重程度和治疗效果具有重要意义。
在临床实践中，医生可以根据患者的具体情况，结合多种参数进行综合评估，以制定最佳的治疗方案。
呼吸力学医学课件
呼吸力学研究有助于深入了解呼吸系统的生理 和病理机制，为医学教育和科研提供方向和思 路。
对未来研究者的建议与展望
01
掌握呼吸力学研究的基本技能和方法，熟悉相关软件和仪器设 备的使用。
02
关注当前医学领域的热点和难点问题，结合呼吸力学进行深入
研究。
加强国际合作与交流，引进国外先进技术和经验，推动我国呼
呼吸监测
呼吸力学在呼吸监测方面有着重要的应用，可以通过监测呼 吸动力学参数，如呼吸阻力、顺应性等，来评估患者的呼吸 功能状况。
呼吸诊断
通过对呼吸力学参数进行分析，可以辅助医生进行呼吸系统 疾病的诊断，如哮喘、慢性阻塞性肺疾病（COPD）等。
呼吸治疗与干预
呼吸治疗
呼吸力学理论和技术可以用于呼吸治疗，如通过肺康复训练来改善患者的呼 吸功能。
呼吸力学在医学影像学中的应用
CT与MRI
呼吸力学在医学影像学中有着广泛的应用，如通过CT和MRI 等技术来评估患者的肺部通气情况，了解肺部疾病的病变范 围和程度。
影像学分析
通过对医学影像学资料进行分析，可以获得患者的呼吸系统 结构和功能信息，从而为临床诊断和治疗提供帮助。
05
呼吸力学研究的挑战与前景
2023
呼吸力学医学课件
contents
目录
• 呼吸力学概述 • 呼吸系统的生理结构 • 呼吸力学的基本原理 • 呼吸力学在医学上的应用 • 呼吸力学研究的挑战与前景 • 呼吸力学医学课件总结
01
呼吸力学概述
呼吸力学的定义与特点
呼吸力学的定义
呼吸力学是一门研究呼吸器官运动、气体交换过程及其影响 因素的学科。它涉及到呼吸系统动力学、气体交换和呼吸调 节等多个方面。
呼吸力学在医学领域的未来应用
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。
呼吸力学和呼吸机波形和其临床意义
总动态顺应性是在主动吸气时测出。 它们反应容量—压力关系旳两项指标，根据流速-时间曲线、压力-时间曲线和压力-容量环也能够评估病人旳顺应性。
“管道特征”
R =
D P
D F
气道阻力
压力差 = 流速 x 管道阻力
压力差 = 流速 x 阻力
dP = Q x R
R =
8 L (visc.)
容量控制通气（PCV）
Guaranteed tidal volume, not affected by the changes in pulmonary mechanics
What is measured?
压力Pressure 时间Time 流速Flow (dV /dt ) 容量Volume (calculated)
三向弹簧
胸腔内压
气管压
近气道压
胸膜压
肺泡压
自主吸气
容量变化
气流
压力变化
机械通气
压力变化
容量变化
气流
吸气
机械通气
自主呼吸
Pressure
Time
肺泡内压力变化
术语: Flow and Volume
分钟通气量 = 潮气量 x 送气频率
Pressure
Flow
Time
潮气量
Volume
Expir.
Insp.
Expir.
压力-时间曲线
波形各段意义
A/ 触发: 病人 (assisted) 呼吸机 (controlled) B/ 限制: 流速 压力 C/ 切换: 容量 时间
A
B
C
切换与限制
Cycled
Pressure
Time
呼吸力学的运动方程解读
呼吸力学的运动方程解读呼吸力学的运动方程主要描述了呼吸过程中气道压力、气流速率、肺容量和肺顺应性之间的关系。
恒定流速（方波或称矩形波），设置吸气末暂停的容控的压力时间曲线能够让我们理解这些力学概念。
这对于优化机械通气参数、改善患者肺功能以及防止通气相关的损伤至关重要。
一、呼吸力学的基础概念呼吸是通过产生压力差来驱动气流的过程。
在自然呼吸时，膈肌和肋间肌的收缩和松弛导致胸腔容积的变化，从而引发肺内外压力的变化，进而产生气流。
在机械通气过程中，呼吸机通过外部压力推动气体进入肺部，形成呼吸周期。
呼吸力学的运动方程反映了在吸气和呼气期间，气道压力、气流、潮气量以及与气道阻力和肺顺应性的关系。
基本的呼吸力学方程如下：Paw = (R×V) +(VT/C)+ PEEP该方程虽然是包含了几个呼吸力学量，但主要是用P-t图中进行解释说明。
图中各点解释：A点：这是呼吸周期的起始点。
此时，气道压力为基础的PEEP值，气道中没有气流，肺内没有气体积累。
PEEP的作用是防止肺泡完全塌陷，从而保持一定的肺容积。
B点：在吸气的开始，随着气体进入肺部，气道内的压力逐渐上升，气流开始增加。
这一阶段称为“流动相”或“流量相”。
此时，气道压力主要由气流通过气道阻力（R）引起的压力梯度决定。
C点：这是气道内压力的最高点，称为峰值压力（Peak Pressure）。
在机械通气时，这个点代表气体最大流速时气道内的压力峰值。
峰值压力由气道阻力（R）和肺顺应性共同决定。
D点：设定吸气暂停后，气流减慢直至停止，气道压力开始下降，进入“平台相”。
平台压力（Plateau Pressure）是反映肺顺应性的一个重要指标，不受气道阻力的影响。
E点：平台压力的结束点，气流完全停止，气道内的压力处于相对平稳状态，此时可以准确反映肺顺应性。
压力的计算可以通过容积/肺顺应性来估算，即VT/C。
F点：呼气相结束，气道压力回到PEEP水平，准备下一次呼吸周期的开始。
呼吸力学PPT课件
• 增加肺损伤的危险性
• 对临床所测呼吸系统顺应性的影响
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
压力控制通气时潮气量或每分通气量下降
容量控制通气时气道压力升高
胸片显示局部肺过度充气
PEEPi的监测方法:直接测量
•
•
2.肺泡内压
其大小决定于胸膜腔内压与肺向内收缩的压力之
差
机械通气时，肺泡内压直接受吸气压力影响，故
要注意避免通气压力过高而造成的肺损伤及对循
环功能的影响。
呼吸系统的压力梯度
3.气道内压
吸气或呼气末，气流停止时，从肺泡到口鼻，
气道内各处压力相等，吸气时，从口鼻到肺泡的
压力递减，呼气时则递增。呼吸运动中，气道内
–
鼻和声门占R气道的75%
–
小气道占R气道的10%
峰压力-平台压
机械通气时
————
气体流量
R气道=
气道阻力(Raw)
•
Hagen-Poiseuille(哈根-泊肃叶定律）
8ηl
Raw=——
πr4
（η为流体黏度；r为管的半径；l为管道长度）
气道直径是影响阻力的重要因素。
呼吸道阻力的正常值在成人：1-3cmH2O/L/S.发生于直
R气道↑
压力
容量
容量
正常
压力
C↓
压力
机械通气时呼吸力学指标的监测
及临床应用
•
呼吸力学监测的三
Flow(L/min)
• 对临床所测呼吸系统顺应性的影响
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
压力控制通气时潮气量或每分通气量下降
容量控制通气时气道压力升高
胸片显示局部肺过度充气
PEEPi的监测方法:直接测量
•
•
2.肺泡内压
其大小决定于胸膜腔内压与肺向内收缩的压力之
差
机械通气时，肺泡内压直接受吸气压力影响，故
要注意避免通气压力过高而造成的肺损伤及对循
环功能的影响。
呼吸系统的压力梯度
3.气道内压
吸气或呼气末，气流停止时，从肺泡到口鼻，
气道内各处压力相等，吸气时，从口鼻到肺泡的
压力递减，呼气时则递增。呼吸运动中，气道内
–
鼻和声门占R气道的75%
–
小气道占R气道的10%
峰压力-平台压
机械通气时
————
气体流量
R气道=
气道阻力(Raw)
•
Hagen-Poiseuille(哈根-泊肃叶定律）
8ηl
Raw=——
πr4
（η为流体黏度；r为管的半径；l为管道长度）
气道直径是影响阻力的重要因素。
呼吸道阻力的正常值在成人：1-3cmH2O/L/S.发生于直
R气道↑
压力
容量
容量
正常
压力
C↓
压力
机械通气时呼吸力学指标的监测
及临床应用
•
呼吸力学监测的三
Flow(L/min)
呼吸力学ppt课件
– 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
胸廓弹性阻力
通
肺黏性阻力
气
肺通气阻总阻力=肺弹性阻力+黏胸性廓阻力弹性阻气道力黏性+阻气力 道阻力
力
胸廓黏性阻力
非弹性阻力
.
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
•顺应性的变化对 气道峰压和平台 压都产生相同影 响台压的增加
–Ppeak- Pplat = Flow x Resistance –用于克服气道阻力
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
• 静态顺应性（Cst）：指在压力和容量改变静止瞬间
气道阻力
弹性阻力+PEEPi
.
机械通气的灵魂---运动方程
• 机械通气的主要目的是通过提供一定的驱动压以 克服呼吸系统的阻力和呼吸机管路的阻力，把一 定潮气量的气源按一定频率送入患者肺内。
• 这种压力和容积变化的关系可表达为运动方程 P=PEEPi+VT/Crs+F×R+I×dV/dt
.
肺通气的阻力
弹性阻力
静态阻力，2/3
肺弹性阻力
肺
胸廓弹性阻力
通
肺黏性阻力
气
肺通气阻总阻力=肺弹性阻力+黏胸性廓阻力弹性阻气道力黏性+阻气力 道阻力
力
胸廓黏性阻力
非弹性阻力
.
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
•顺应性的变化对 气道峰压和平台 压都产生相同影 响台压的增加
–Ppeak- Pplat = Flow x Resistance –用于克服气道阻力
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
• 静态顺应性（Cst）：指在压力和容量改变静止瞬间
气道阻力
弹性阻力+PEEPi
.
机械通气的灵魂---运动方程
• 机械通气的主要目的是通过提供一定的驱动压以 克服呼吸系统的阻力和呼吸机管路的阻力，把一 定潮气量的气源按一定频率送入患者肺内。
• 这种压力和容积变化的关系可表达为运动方程 P=PEEPi+VT/Crs+F×R+I×dV/dt
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• • • • 增加呼吸功 增加肺损伤的危险 降低肺通气 使肺内不同肺区之间的气体分布更加不平 衡，影响气体交换 • 影响对呼吸系统顺应性的判断 • 影响循环系统
PEEPi的临床处理
降低气道阻力
降低通气需求
延长呼气时间
消除呼气肌的作用
合理应用PEEPe
PEEPe的作用机制
肺泡 上游气道 下游气道
–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
Pplat=Volume/Compliance+PEEP
用于克服弹性阻力和PEEP
• 影响因素：
–顺应性
–PEEP
–潮气量
平台压（Pplat）的临床意义
• 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
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
呼吸力学的基本特性
气道阻力
弹性阻力+PEEPi
机械通气的灵魂---运动方程
• 机械通气的主要目的是通过提供一定的驱动压以 克服呼吸系统的阻力和呼吸机管路的阻力，把一 定潮气量的气源按一定频率送入患者肺内。 • 这种压力和容积变化的关系可表达为运动方程
• 了解各种病理情况下，特别是阻塞性肺病时，气 道功能的变化 • 估计人工气道、加热湿化器和细菌滤网对气道阻 力的影响
• 观察支气管舒张剂的疗效
• 选择合理的机械通气方式 • 判断患者是否可以脱离呼吸机
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）
P=PEEPi+VT/Crs+F×R+I×dV/dt
P为驱动压力 PEEPi为内源性呼气末正压 VT为潮气量 Crs为静态顺应性 R粘滞阻力 F为流速 I为惯性阻力 dV/dt为加速度
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
• 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
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
• 平静呼吸时，约占总阻力的1/3
• 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（80-90%）、肺组织黏性阻力、胸廓 黏性阻力
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）
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
临床呼吸生理 与床旁呼吸力学监测
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
自主呼吸
容量变化
机械通气
压力变化 气流
压力改变
气流
容量改变
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
肺通气总阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力+气道阻力
胸廓黏性阻力
肺 通 气 阻 力
胸廓弹性阻力
肺黏性阻力
黏性阻力
气道黏性阻力
非弹性阻力
呼吸力学曲线（环）
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
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
• 气体的粘性与密度 • 肺容积 • 身材与年龄
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
•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
定容通气，方波
气道峰压（Ppeak）的影响因素
–Ppeak=FlowxResistance+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
气道峰压的临床意义
• 气道峰压是设置压力报警限的根据
Ppeak
• 伴有平台压的增加
– 肺实质或间质问题 – 肺含气状态变化
Pplat
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
平均气道压(Pmean)的临床意义
• 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
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
呼气末阻断法测定PEEPi
PEEPi 10CmH2O
0cmH2O Pcrit
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
用于充分镇静的控制通气患者
Mueller动作法测定PEEPi
• 用于自主呼吸患者PEEPi的测定
• 同时监测气道压和食道压，在呼气末阻断 吸气阀，让患者用力吸气，阻断至少2秒后 释放 • PEEPi=Pplmax-MIP
• Pplmax为阻断过程中胸内压的最大变化 • MIP为气道最大吸气压
PEEPi的临床影响
Raw=(Ppeak-Pplat)/F
Cst=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)
阻力和顺应性的监测
• 监测顺应性的意义在于
• 监测病情变化 • 判断肺疾患的严重性 • 观察治疗效果 • 判断是否可以停用呼吸机：顺应性＜25ml/cmH2O 时，不能撤机
阻力和顺应性的监测
• 监测气道阻力的意义在于
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 • 静态顺应性（Cst）：指在压力和容量改变静止瞬间 所测得的两者之间的关系，完全反应了肺与胸廓的弹 正常肺的静态顺应性和动态顺应性几乎相同，但有 性回缩特征。 Cst=V /(Pplat-PEEP-PEEPi) T 肺疾患者，气道阻力增加或肺顺应性下降时，如阻塞性 • 动态顺应性（Cdyn）：指在呼吸周期中连续、动态地 肺病者，其动态顺应性较静态顺应性为低。 测量压力与容量变化之间关系所得的结果，除了反映 胸廓和肺的弹性回缩特征外，受其他因素影响，如气 流产生的阻力等。 Cdyn=VT/(Ppeak-PEEP-PEEPi)
PEEPi的临床处理
降低气道阻力
降低通气需求
延长呼气时间
消除呼气肌的作用
合理应用PEEPe
PEEPe的作用机制
肺泡 上游气道 下游气道
–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
Pplat=Volume/Compliance+PEEP
用于克服弹性阻力和PEEP
• 影响因素：
–顺应性
–PEEP
–潮气量
平台压（Pplat）的临床意义
• 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
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
呼吸力学的基本特性
气道阻力
弹性阻力+PEEPi
机械通气的灵魂---运动方程
• 机械通气的主要目的是通过提供一定的驱动压以 克服呼吸系统的阻力和呼吸机管路的阻力，把一 定潮气量的气源按一定频率送入患者肺内。 • 这种压力和容积变化的关系可表达为运动方程
• 了解各种病理情况下，特别是阻塞性肺病时，气 道功能的变化 • 估计人工气道、加热湿化器和细菌滤网对气道阻 力的影响
• 观察支气管舒张剂的疗效
• 选择合理的机械通气方式 • 判断患者是否可以脱离呼吸机
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）
P=PEEPi+VT/Crs+F×R+I×dV/dt
P为驱动压力 PEEPi为内源性呼气末正压 VT为潮气量 Crs为静态顺应性 R粘滞阻力 F为流速 I为惯性阻力 dV/dt为加速度
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
• 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
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
• 平静呼吸时，约占总阻力的1/3
• 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（80-90%）、肺组织黏性阻力、胸廓 黏性阻力
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）
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
临床呼吸生理 与床旁呼吸力学监测
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
自主呼吸
容量变化
机械通气
压力变化 气流
压力改变
气流
容量改变
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
肺通气总阻力=肺弹性阻力+胸廓弹性阻力+气道阻力
胸廓黏性阻力
肺 通 气 阻 力
胸廓弹性阻力
肺黏性阻力
黏性阻力
气道黏性阻力
非弹性阻力
呼吸力学曲线（环）
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
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
• 气体的粘性与密度 • 肺容积 • 身材与年龄
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
•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
定容通气，方波
气道峰压（Ppeak）的影响因素
–Ppeak=FlowxResistance+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
气道峰压的临床意义
• 气道峰压是设置压力报警限的根据
Ppeak
• 伴有平台压的增加
– 肺实质或间质问题 – 肺含气状态变化
Pplat
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
平均气道压(Pmean)的临床意义
• 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
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
呼气末阻断法测定PEEPi
PEEPi 10CmH2O
0cmH2O Pcrit
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
用于充分镇静的控制通气患者
Mueller动作法测定PEEPi
• 用于自主呼吸患者PEEPi的测定
• 同时监测气道压和食道压，在呼气末阻断 吸气阀，让患者用力吸气，阻断至少2秒后 释放 • PEEPi=Pplmax-MIP
• Pplmax为阻断过程中胸内压的最大变化 • MIP为气道最大吸气压
PEEPi的临床影响
Raw=(Ppeak-Pplat)/F
Cst=VT/(Pplat-PEEP-PEEPi)
阻力和顺应性的监测
• 监测顺应性的意义在于
• 监测病情变化 • 判断肺疾患的严重性 • 观察治疗效果 • 判断是否可以停用呼吸机：顺应性＜25ml/cmH2O 时，不能撤机
阻力和顺应性的监测
• 监测气道阻力的意义在于
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 • 静态顺应性（Cst）：指在压力和容量改变静止瞬间 所测得的两者之间的关系，完全反应了肺与胸廓的弹 正常肺的静态顺应性和动态顺应性几乎相同，但有 性回缩特征。 Cst=V /(Pplat-PEEP-PEEPi) T 肺疾患者，气道阻力增加或肺顺应性下降时，如阻塞性 • 动态顺应性（Cdyn）：指在呼吸周期中连续、动态地 肺病者，其动态顺应性较静态顺应性为低。 测量压力与容量变化之间关系所得的结果，除了反映 胸廓和肺的弹性回缩特征外，受其他因素影响，如气 流产生的阻力等。 Cdyn=VT/(Ppeak-PEEP-PEEPi)