呼吸生理及机械通气基础
▪ 粘性阻力和惯性阻力，占1/3，以气道粘性阻力为主。
呼吸动力来源 – 自主呼吸
• 平静时候, 吸气力量主要来自膈肌的收缩 • 呼气时, 膈肌放松, 胸廓弹性回缩, 气体排出
呼吸的动力来源 – 机械通气
• 通过呼吸机做功，为病人输送气体 • 目前最主要的机械通气方式是正压通气
呼吸过程中的阻力 – 弹性阻力
• 动态（Cdyn）：不阻断气流时测得。
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 动态顺应性 Crs, dyn =
• 静态顺应性 Crs, st =
P
V
PIP – PEEP
Pplat – PEEP
t
Vt
t
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的测定
• 静态顺应性（Cst）测定 • 令受试者平静呼吸，然后缓慢吸气至TLC位，在
裹起来 • 胸膜分脏层和壁层，之间的腔
隙称胸膜腔 • 胸膜腔生理状态下是负压，有
一定量的滑液
呼吸系统的基本组成 – 支气管
• 主气管分成两支， 称左 右支气管
• 左支气管又分成两支 • 右支气管又分成三支 • 分支的地方称隆突 • 支气管如树枝样不断分支
下去，最终到达肺泡
呼吸系统的基本组成 – 肺泡
呼吸生理及机械通气基础
主要内容
• 呼吸系统基本解剖结构 • 呼吸生理学基本概念 • 呼吸机简介 • 简要上机流程 • 常用呼吸模式说明
呼吸系统中的主要结构
呼吸系统解剖
呼吸系统的主要作用
• 为机体带来细胞代谢所需要的物质，氧气 • 去掉细胞代谢过程中产生的废物，二氧化碳
呼吸系统的基本组成
• 鼻与鼻腔 • 咽部 • 喉部 • 胸腔 • 主气管 • 支气管 • 肺泡
与呼吸有关的概念
• 外呼吸（通气）：指气体进出肺部的过程 • 内呼吸：气体（氧气、二氧化碳等化学物质）
在肺泡以及组织中进出（弥散）的过程
与呼吸有关的概念
呼吸过程中的作用力
• 呼吸的动力来源
– 自主呼吸 – 机械通气
• 呼吸的阻力来源
– 弹性阻力(静态阻力)
▪ 肺和胸廓的弹性阻力，占2/3
– 非弹性阻力(动态阻力)
– 时间常数（τ）＝阻力（Ｒ） X 顺应性(Ｃ)
呼吸生理中常用的各种量
呼吸机简介
最早的呼吸机
• 负压通气呼吸机
– 铁肺
当今先进的呼吸机
基本结构
GUI, 图形用户界面, (上下双屏)
BDU, 送气单元 BPS 备用电池 气体压缩机 车架
GUI – 功能特点
• 用户界面方便直观
– 台车支架上可以270度旋转 – 可单独安装， 延长电缆30英尺
• 在840 上, 在病人完全镇静, 肌松的前提下, 通过设 置, 模拟这一测量过程, 描画P-V环
• 参数设置:
– Vt = 1000 ml 或者 15ml/kg – Vmax = 10 Lpm – RR = 1 bpm
• 调出P-V环, 按 “手动送气” 键 • 然后 “冻结” 图形
Pressure-Volume Loop
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
呼吸过程中的阻力 – 气道阻力正常值
• 新生儿 30-50 • 婴儿 20-30 • 儿童 20 • 成人 2-4
cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec
呼吸过程中的阻力 – 时间常数
• 时间常数的定义（体现病人个体差异）：
• 气体交换发生的地方 • 肺泡外周有毛细血管网包绕 • 呼吸和循环系统关系密切
常用的生理学概念
呼吸生理学的基本概念
与呼吸有关的概念
• 通气：氧气（二氧化碳等）经由气道进出肺部 的这一过程
• 弥散：氧气（二氧化碳等）由肺泡（细胞组织 液中）进出毛细血管的过程
• 循环：由心脏的收缩作为主要驱动力，经过血 管系统输送携带营养及其他物质，并带走代谢 废物的过程
生不同的音调 • 挑起会厌就可以暴露声带
呼吸系统的基本组成 – 主气管
• “通风管” • 由16~20块C型软骨环支撑的
管道 • 长 10~12cm • 直径 2~2.5cm • 功能：气体进出的通路
呼吸系统的基本组成 – 胸腔
• 胸腔底部的膈肌把胸腔和腹腔 分隔开来
• 纵膈把胸腔分为左右两部分 • 胸腔内有胸膜, 胸膜把肺部包
呼吸过程中的阻力 – 顺应性正常值
• 新生儿 3-5
ml/cmH2O
• 婴儿 10-20 ml/cmH2O
• 儿童 20-40 ml/cmH2O
• 成人 70-100 ml/cmH2O
• 无肺部疾病的气管插管患者
– 50-70 ml/cmH2O
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
• 主要为粘性阻力，即气体在气道中流动时所产 生的阻力
呼吸系统的基本组成 – 鼻和鼻腔
• 加温、加湿、清洁是鼻 部的主要功能
– 毛细血管加温 – 腺体分泌加湿 – 粘膜表面分泌物
+ 纤毛运动 清洁
呼吸系统的基本组成 – 咽
• 可划分为鼻咽、口咽、 喉咽
• 功能：食物和气体的通 道
呼吸系统的基本组成 – 喉
• 发音的重要结构 • 通过调节声带的紧张程度产
• 双触摸屏幕显示
随后的呼气过程中，间断阻断气流，每次持续 1~2s，记录肺内压和肺容积的变化；
呼吸过程中的阻力 –顺应性
C dyne
VT不变或者 改变较小
C20
Volume
Pressure
压力增加
如果C20/Cdyne > 1—过度膨胀
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的变化
VT levels
1.使用表面活性物质 2. 肺气肿
• 弹性阻力：肺泡和胸廓存在自然回缩的力，构 成弹性阻力，也就是肺的顺应性(Compliance)
• 用顺应性(C)来度量弹性阻力(E)，E=1/C • C=△V/△P（L/cmH2O）
• 肺顺应性（CL）=肺容积变化（△V）/跨肺压变化（△P）
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 静态（Cst）：每次吸气或呼气后，屏气，测定 肺容积和跨肺压变化，绘制压力－容积（P-V） 曲线，即可测得。
3.RDS
Volume
Pressure
PIP不变— VT 变化
Preset PIP
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的下降
• 肺实质改变
– ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化
• 表面活性物质功能障碍
– ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸
• 肺容量减少
– 气胸, 膈肌抬高
呼吸过程中的阻力 – 用840测量顺应性
呼吸动力来源 – 自主呼吸
• 平静时候, 吸气力量主要来自膈肌的收缩 • 呼气时, 膈肌放松, 胸廓弹性回缩, 气体排出
呼吸的动力来源 – 机械通气
• 通过呼吸机做功，为病人输送气体 • 目前最主要的机械通气方式是正压通气
呼吸过程中的阻力 – 弹性阻力
• 动态（Cdyn）：不阻断气流时测得。
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 动态顺应性 Crs, dyn =
• 静态顺应性 Crs, st =
P
V
PIP – PEEP
Pplat – PEEP
t
Vt
t
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的测定
• 静态顺应性（Cst）测定 • 令受试者平静呼吸，然后缓慢吸气至TLC位，在
裹起来 • 胸膜分脏层和壁层，之间的腔
隙称胸膜腔 • 胸膜腔生理状态下是负压，有
一定量的滑液
呼吸系统的基本组成 – 支气管
• 主气管分成两支， 称左 右支气管
• 左支气管又分成两支 • 右支气管又分成三支 • 分支的地方称隆突 • 支气管如树枝样不断分支
下去，最终到达肺泡
呼吸系统的基本组成 – 肺泡
呼吸生理及机械通气基础
主要内容
• 呼吸系统基本解剖结构 • 呼吸生理学基本概念 • 呼吸机简介 • 简要上机流程 • 常用呼吸模式说明
呼吸系统中的主要结构
呼吸系统解剖
呼吸系统的主要作用
• 为机体带来细胞代谢所需要的物质，氧气 • 去掉细胞代谢过程中产生的废物，二氧化碳
呼吸系统的基本组成
• 鼻与鼻腔 • 咽部 • 喉部 • 胸腔 • 主气管 • 支气管 • 肺泡
与呼吸有关的概念
• 外呼吸（通气）：指气体进出肺部的过程 • 内呼吸：气体（氧气、二氧化碳等化学物质）
在肺泡以及组织中进出（弥散）的过程
与呼吸有关的概念
呼吸过程中的作用力
• 呼吸的动力来源
– 自主呼吸 – 机械通气
• 呼吸的阻力来源
– 弹性阻力(静态阻力)
▪ 肺和胸廓的弹性阻力，占2/3
– 非弹性阻力(动态阻力)
– 时间常数（τ）＝阻力（Ｒ） X 顺应性(Ｃ)
呼吸生理中常用的各种量
呼吸机简介
最早的呼吸机
• 负压通气呼吸机
– 铁肺
当今先进的呼吸机
基本结构
GUI, 图形用户界面, (上下双屏)
BDU, 送气单元 BPS 备用电池 气体压缩机 车架
GUI – 功能特点
• 用户界面方便直观
– 台车支架上可以270度旋转 – 可单独安装， 延长电缆30英尺
• 在840 上, 在病人完全镇静, 肌松的前提下, 通过设 置, 模拟这一测量过程, 描画P-V环
• 参数设置:
– Vt = 1000 ml 或者 15ml/kg – Vmax = 10 Lpm – RR = 1 bpm
• 调出P-V环, 按 “手动送气” 键 • 然后 “冻结” 图形
Pressure-Volume Loop
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
呼吸过程中的阻力 – 气道阻力正常值
• 新生儿 30-50 • 婴儿 20-30 • 儿童 20 • 成人 2-4
cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec
呼吸过程中的阻力 – 时间常数
• 时间常数的定义（体现病人个体差异）：
• 气体交换发生的地方 • 肺泡外周有毛细血管网包绕 • 呼吸和循环系统关系密切
常用的生理学概念
呼吸生理学的基本概念
与呼吸有关的概念
• 通气：氧气（二氧化碳等）经由气道进出肺部 的这一过程
• 弥散：氧气（二氧化碳等）由肺泡（细胞组织 液中）进出毛细血管的过程
• 循环：由心脏的收缩作为主要驱动力，经过血 管系统输送携带营养及其他物质，并带走代谢 废物的过程
生不同的音调 • 挑起会厌就可以暴露声带
呼吸系统的基本组成 – 主气管
• “通风管” • 由16~20块C型软骨环支撑的
管道 • 长 10~12cm • 直径 2~2.5cm • 功能：气体进出的通路
呼吸系统的基本组成 – 胸腔
• 胸腔底部的膈肌把胸腔和腹腔 分隔开来
• 纵膈把胸腔分为左右两部分 • 胸腔内有胸膜, 胸膜把肺部包
呼吸过程中的阻力 – 顺应性正常值
• 新生儿 3-5
ml/cmH2O
• 婴儿 10-20 ml/cmH2O
• 儿童 20-40 ml/cmH2O
• 成人 70-100 ml/cmH2O
• 无肺部疾病的气管插管患者
– 50-70 ml/cmH2O
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
• 主要为粘性阻力，即气体在气道中流动时所产 生的阻力
呼吸系统的基本组成 – 鼻和鼻腔
• 加温、加湿、清洁是鼻 部的主要功能
– 毛细血管加温 – 腺体分泌加湿 – 粘膜表面分泌物
+ 纤毛运动 清洁
呼吸系统的基本组成 – 咽
• 可划分为鼻咽、口咽、 喉咽
• 功能：食物和气体的通 道
呼吸系统的基本组成 – 喉
• 发音的重要结构 • 通过调节声带的紧张程度产
• 双触摸屏幕显示
随后的呼气过程中，间断阻断气流，每次持续 1~2s，记录肺内压和肺容积的变化；
呼吸过程中的阻力 –顺应性
C dyne
VT不变或者 改变较小
C20
Volume
Pressure
压力增加
如果C20/Cdyne > 1—过度膨胀
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的变化
VT levels
1.使用表面活性物质 2. 肺气肿
• 弹性阻力：肺泡和胸廓存在自然回缩的力，构 成弹性阻力，也就是肺的顺应性(Compliance)
• 用顺应性(C)来度量弹性阻力(E)，E=1/C • C=△V/△P（L/cmH2O）
• 肺顺应性（CL）=肺容积变化（△V）/跨肺压变化（△P）
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 静态（Cst）：每次吸气或呼气后，屏气，测定 肺容积和跨肺压变化，绘制压力－容积（P-V） 曲线，即可测得。
3.RDS
Volume
Pressure
PIP不变— VT 变化
Preset PIP
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的下降
• 肺实质改变
– ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化
• 表面活性物质功能障碍
– ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸
• 肺容量减少
– 气胸, 膈肌抬高
呼吸过程中的阻力 – 用840测量顺应性
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呼吸生理与呼吸机的原理和应用
15
Overview of respiratory physiology and its clinical application
一、呼吸生理
肺容量 肺活量(Forced vital capacity FVC) • 概念: 最大吸气后，从肺内所能呼出的最大气 量（VC〕。反映一次吸气中肺的最大通气量, 是静态肺功能的重要指标。 • 等效：潮气量＋补吸气量＋补呼气量 • 正常值：正常成年男性约3500ml，女性 2500ml
19
Overview of respiratory physiology and its clinical application
一、呼吸生理
2.最大通气量：
• 概念：单位时间内所能呼吸的最大气量。 • 生理意义：是估计一个人能进行多大运动量的生理指标 之一； • 测定方法：10×6 或15×4，70～120L • 通气功能的储备能力 ：以通气储备百分比表示，正常值 大于或等于93% 。 • 影响因素: 年龄、身材、性别和被试者的合作程度。 • 临床： 肺或胸廓顺应性降低，呼吸道阻力增加、呼吸肌 收缩力降低、呼吸中枢病变等，均可导致最大通气量降 低。
9
深度
类型
Overview of respiratory physiology and its clinical application
一、呼吸生理
肺内压
平静吸气初:肺内压 < 大气压=2-3mmHg →气入肺 平静呼气初:肺内压 > 大气压=2-3mmHg →气出肺 用力呼吸时:肺内压的升降变化有所增加。 如：紧闭声门或口鼻，再用力做呼气动作
一、呼吸生理
上呼吸道：鼻、咽、喉 呼吸道 组成 气管 下呼吸道 主支气管及分支 呼吸器－肺
《机械通气基础知识》
通气不足或过度。 2、减少撤机困难，现已成为撤机的必用手段。 3、防止呼吸肌萎缩。 4、降低气道压力。 5、减少对心血管系统的影响。
整理课件
四、压力支持通气
（Pressure support ventilation）
PSV是一种压力辅助通气模式，自主吸气触发， 预置气道正压作为吸气时辅助。吸气的启动、时 间、流速和容量以及终止均由患者控制。
指呼吸机在每分钟内按预设的呼吸频率给予 患者指令通气，在触发窗内出现自主呼吸，便协 助患者完成自主呼吸；如触发窗内无自主呼吸， 则在触发窗结束时给予间隙正压通气（IPPV）.
在同一分钟内既有机械通气又有自主呼吸，共同 构成分钟通气量MV。
（三）分钟指令通气（MMV） 整理课件
同步间歇指令通气（SIMV）
德国（Draeger） 美国（泰科 Tyco，柯惠Covidien ） 德国（维恩）（射流原理，气动电控） 美国（康尔福盛，碧迪 BD） 中国（北京谊安） 美国（北京凯迪泰-福通） 美国（荷兰飞利浦）
整理课件
机械通气知识
A、机械通气的适应证、禁忌证和常见并 发症
B、常用的机械通气方式 C、机械通气参数的设定 D、进行机械通气时的几个具体问题 E、机械通气的撤离
B、通气模式
通气模式可以理解为呼吸机如何对呼吸进行控制和 辅助，也就是呼吸机何时开始送气、如何进行送气、 何时停止送气。
通气模式就是通气的方式，实际上就是控制、辅助、 支持和自主呼吸的理想结合和不同组合 。
通气模式正不断发展并应用于临床。
整理课件
通气模式（2大类多种模式）
定容/定压
定容型（Volume-limited） 呼吸机按预设的潮气量送气容量达预置值 时，由吸气转呼气。
机械通气基础知识
整理课件
四、压力支持通气
（Pressure support ventilation）
PSV是一种压力辅助通气模式，自主吸气触发， 预置气道正压作为吸气时辅助。吸气的启动、时 间、流速和容量以及终止均由患者控制。
指呼吸机在每分钟内按预设的呼吸频率给予 患者指令通气，在触发窗内出现自主呼吸，便协 助患者完成自主呼吸；如触发窗内无自主呼吸， 则在触发窗结束时给予间隙正压通气（IPPV）.
在同一分钟内既有机械通气又有自主呼吸，共同 构成分钟通气量MV。
（三）分钟指令通气（MMV） 整理课件
同步间歇指令通气（SIMV）
德国（Draeger） 美国（泰科 Tyco，柯惠Covidien ） 德国（维恩）（射流原理，气动电控） 美国（康尔福盛，碧迪 BD） 中国（北京谊安） 美国（北京凯迪泰-福通） 美国（荷兰飞利浦）
整理课件
机械通气知识
A、机械通气的适应证、禁忌证和常见并 发症
B、常用的机械通气方式 C、机械通气参数的设定 D、进行机械通气时的几个具体问题 E、机械通气的撤离
B、通气模式
通气模式可以理解为呼吸机如何对呼吸进行控制和 辅助，也就是呼吸机何时开始送气、如何进行送气、 何时停止送气。
通气模式就是通气的方式，实际上就是控制、辅助、 支持和自主呼吸的理想结合和不同组合 。
通气模式正不断发展并应用于临床。
整理课件
通气模式（2大类多种模式）
定容/定压
定容型（Volume-limited） 呼吸机按预设的潮气量送气容量达预置值 时，由吸气转呼气。
机械通气基础知识
机械通气基础知识 ppt课件
使用呼吸机 之 机械通气的监护
报警项目 气道压下限
气道压上限
呼吸机报警原因及解除
常见原因 ①通气回路脱接②气管导管套囊
破裂或充气不足
处理方法 迅速接好脱接管道、套囊 适量充气或更换导管
①呼吸道分泌物增加②通气回路、 气管导管曲折③胸肺顺应性降低
④人机对抗⑤叹息通气
无菌吸痰、调整导管位置 调整报警上限、药物对症处 理
气源故障（压缩泵或氧气）调节 氧浓度不当
呼吸暂停
自主呼吸停止或触发灵敏度调节 不当
气源报警 电源报警
压缩空气和氧气压力不对称（压 缩泵不工作或氧气压力下降） 外加电源故障或蓄电池电力不足
处理方法 加适当蒸馏水、 对症对因治疗 对因处理
对因处理
对因处理 对因处理
使用呼吸机 之 机械通气的监护
预防VAP
适应症：
• 术后肺不张 • COPD • 睡眠窒息（成人） • 脱机 • 吸痰
临床优势：
• 改善氧合 • 增加FRC
使用呼吸机 之 通气模式
CPAP (持续正压通气) 设置参数：
呼吸机提供恒定压力，患 者在这一恒定压力下进行 自主呼吸； 潮气量和呼吸频率由患者 本身决定； 通常是拔管前最后的通气 模式；
SIMV（同步间歇指令通气）
特点:
•时间、流速触发 •容量保证 •时间切换
优点:
•减少人机对抗 •患者舒适 •维持呼吸肌肉的力量 •减少血流通气比例失调 •减少平均气道压力
缺点: •解决不了人机对抗
使用呼吸机 之 通气模式
SIMV（同步间歇指令通气）
设置参数:
• Vt • Ti •f • FiO2 • PEEP • ASB
使用呼吸机 之 参数设置指引
机械通气治疗的呼吸生理标准
机械通气治疗的呼吸生理标准机械通气是一种通过呼吸机辅助或代替患者的自主呼吸，帮助患者维持正常呼吸功能的治疗方法。
在临床上，机械通气通常用于重症监护病房、手术室和急救室等治疗环境中，对于呼吸功能受损或丧失的患者进行呼吸支持和治疗。
对于机械通气治疗的呼吸生理标准，我们需要了解人体的正常呼吸生理过程、机械通气的基本原理以及机械通气治疗的目标和评估指标。
首先，了解人体的正常呼吸生理过程对于机械通气治疗的理解至关重要。
正常呼吸是由呼吸中枢控制的一系列生理过程，包括肺部、气道、胸腔和膈肌等各个部位的协调动作。
通过呼吸道对氧气的吸入和二氧化碳的排出，人体维持着氧气供应和二氧化碳排泄的平衡状态，从而维持细胞代谢的正常进行。
正常呼吸的主要特点包括呼吸频率、潮气量、呼吸深度和肺泡通气等参数。
在机械通气治疗中，我们需要考虑到患者的呼吸生理特点，以便合理地设置呼吸机参数和治疗方案。
机械通气的基本原理是通过呼吸机提供一定的气流和气压，辅助患者进行呼吸运动或代替患者的自主呼吸，以维持正常呼吸功能和氧气供应。
机械通气可以通过气管切开插管或面罩等方式进行，根据患者的病情和需要进行选择。
呼吸机可以提供控制通气、辅助通气、压力支持通气等不同模式，根据患者的病情和生理状态进行选择和调整。
机械通气治疗的目标是维持患者的氧合和通气功能，预防和治疗呼吸衰竭，改善患者的生命体征和临床症状。
为了实现这个目标，我们需要对机械通气治疗过程进行监测和评估，以便及时调整和优化治疗方案。
在机械通气治疗中，我们需要关注患者的氧合指标、气体交换指标、胸肺力学和呼吸力学指标等参数，以评估患者的呼吸功能和治疗效果。
对于机械通气治疗的呼吸生理标准，我们可以从以下几个方面进行具体讨论。
首先是氧合指标。
正常情况下，动脉血氧分压（PaO2）在80-100mmHg之间，动脉血氧饱和度（SaO2）在95%以上。
在机械通气治疗中，我们可以通过动脉血气分析或脉搏血氧饱和度监测仪等设备进行监测，以评估患者的氧合功能。
机械通气1-从基础到实践
• 呼吸系统的弹性回缩力是
–吸气的阻力 –呼气的动力
• 动力不足
和/或
阻力增大
均可导致通气功能衰竭
• 主要表现为Ⅱ型呼吸衰竭
肺换气功能衰竭
• 临床常见的两类换气功能衰竭
–呼气末肺泡容积（FRC）↓、弥散面积↓ –肺血流量↓
• 主要表现为Ⅰ型呼吸衰竭
机械通气原理
V F
气道阻力
P
Lung
MV R C PAW
机械通气对呼吸影响
MV FiO2 ↑ MV ↑
肺容量↑ 减少自主 呼吸作功
PAO2 ↑ 对呼吸中枢化 学性刺激↓
自主呼吸抑制
肺泡通气量↑
刺激肺内 牵张感受器
产生呼吸机依赖
机械通气对循环影响
机械通气对循环影响
对血流动力学影响的关键机械通气因素： 平均气道压 吸气正压增大 吸气时间延长或吸 /呼比例增大 呼吸频率增快 吸气末平台时间延长 PEEP 通气方式(SIMV、PSV、PCV→对循环干预小) 病人代偿能力
机械通气-从基础到实践
冯涛
内容提要
• 呼吸生理及机械通气原理 • 机械通气适应证和禁忌症 • 机械通气生理目标及临床目标
• 基本机械通气模式及特点
• 机械通气的初始设置 • 机械通气监测
• 机械通气的报警和处理 • 机械通气的气道管理及护理
呼吸生理
呼吸生理
• 外呼吸
–呼吸支持治疗
• 机械ห้องสมุดไป่ตู้气是最重要的组成部分
呼吸生理
肺通气的阻力
非弹性阻力——气体在气道中流动必须克服的气道阻力 和惯性阻力
阻力与气流的形式的关系： 层流时形式的气流决定阻力最主要的是气道口径
层流时阻力与气道半径 4次方呈反比 如哮喘，气管痉挛→口径便小→气道阻力增加 湍流时则与气道半径5次方成反比
–吸气的阻力 –呼气的动力
• 动力不足
和/或
阻力增大
均可导致通气功能衰竭
• 主要表现为Ⅱ型呼吸衰竭
肺换气功能衰竭
• 临床常见的两类换气功能衰竭
–呼气末肺泡容积（FRC）↓、弥散面积↓ –肺血流量↓
• 主要表现为Ⅰ型呼吸衰竭
机械通气原理
V F
气道阻力
P
Lung
MV R C PAW
机械通气对呼吸影响
MV FiO2 ↑ MV ↑
肺容量↑ 减少自主 呼吸作功
PAO2 ↑ 对呼吸中枢化 学性刺激↓
自主呼吸抑制
肺泡通气量↑
刺激肺内 牵张感受器
产生呼吸机依赖
机械通气对循环影响
机械通气对循环影响
对血流动力学影响的关键机械通气因素： 平均气道压 吸气正压增大 吸气时间延长或吸 /呼比例增大 呼吸频率增快 吸气末平台时间延长 PEEP 通气方式(SIMV、PSV、PCV→对循环干预小) 病人代偿能力
机械通气-从基础到实践
冯涛
内容提要
• 呼吸生理及机械通气原理 • 机械通气适应证和禁忌症 • 机械通气生理目标及临床目标
• 基本机械通气模式及特点
• 机械通气的初始设置 • 机械通气监测
• 机械通气的报警和处理 • 机械通气的气道管理及护理
呼吸生理
呼吸生理
• 外呼吸
–呼吸支持治疗
• 机械ห้องสมุดไป่ตู้气是最重要的组成部分
呼吸生理
肺通气的阻力
非弹性阻力——气体在气道中流动必须克服的气道阻力 和惯性阻力
阻力与气流的形式的关系： 层流时形式的气流决定阻力最主要的是气道口径
层流时阻力与气道半径 4次方呈反比 如哮喘，气管痉挛→口径便小→气道阻力增加 湍流时则与气道半径5次方成反比
呼吸机基础知识
主机:气源处理、吸呼控制、监测报警 混合器:外置、内置机械，空、氧配比混合 湿化器:病人吸入气体的加温、加湿 病人管路:螺纹管、可接雾化吸入器，完成 病人吸入和呼出气体的传输 气源:以适当方式提供压缩空气和氧气 其它:主机和病人管路的固定或移动装置
呼吸机的基本组成
气体输送部份(BDU) 1.动力:空气、氧气气源 2.气体混合装置 3.吸气、呼气阀 4.压力、容量传感器 5.湿化器和雾化器 6.呼吸回路 用户使用界面(GUI) 1.设置部分:含通气和报警的设置 2.监测部分:含波形 3. 报警部分:含呼吸机状态
呼吸机结构示意图
气源
气源是呼吸机的动力! 含呼吸机输送气体中的O2 和空 气,构成吸入氧浓度=O2/(O2+空气) 空气气源:压缩泵, 涡轮电机,无磨擦泵和电动机 等. 中心供气站的各供应点有专用连接器, 目前分别 可供应O2和空气.压力:控制在0.3-0.5Mpa 氧气钢瓶:氧气最大压力约14.5Mpa左右,而氧气 减压器将压力降至0.4Mpa. 若气源压力降至厂方规定最低限值以下气源不 足发生报警且不能关闭报警音响.
湿化器 *730型吸气肢有加 热导线,保证吸入气 温度(巳淘汰). *850型吸、呼气肢 均有加热线无需积 水杯,儿童→成人用 一存水罐,价贵. *F&P410湿化器无加 热导线较常用,价格 低.儿童的存水罐需 另配.
热湿交换器(人工鼻 HME)
人工鼻:在未使用湿化器时,使病人吸入、呼出 的气体尽量保持病人原有的温度和湿度,使用 时间一般不超过48小时.
气管的防御机制 a)由于外周纤毛液体层太 厚(兰色部分)，引起粘膜 斑和粘液机械性分解 b)最适宜的外周纤毛液体 层粘稠度（最佳的粘液机 械性調和） c)因外周纤毛液体层大薄 粘液机械性分解纤毛被粘 稠的粘液所粘附.
呼吸机的基本组成
气体输送部份(BDU) 1.动力:空气、氧气气源 2.气体混合装置 3.吸气、呼气阀 4.压力、容量传感器 5.湿化器和雾化器 6.呼吸回路 用户使用界面(GUI) 1.设置部分:含通气和报警的设置 2.监测部分:含波形 3. 报警部分:含呼吸机状态
呼吸机结构示意图
气源
气源是呼吸机的动力! 含呼吸机输送气体中的O2 和空 气,构成吸入氧浓度=O2/(O2+空气) 空气气源:压缩泵, 涡轮电机,无磨擦泵和电动机 等. 中心供气站的各供应点有专用连接器, 目前分别 可供应O2和空气.压力:控制在0.3-0.5Mpa 氧气钢瓶:氧气最大压力约14.5Mpa左右,而氧气 减压器将压力降至0.4Mpa. 若气源压力降至厂方规定最低限值以下气源不 足发生报警且不能关闭报警音响.
湿化器 *730型吸气肢有加 热导线,保证吸入气 温度(巳淘汰). *850型吸、呼气肢 均有加热线无需积 水杯,儿童→成人用 一存水罐,价贵. *F&P410湿化器无加 热导线较常用,价格 低.儿童的存水罐需 另配.
热湿交换器(人工鼻 HME)
人工鼻:在未使用湿化器时,使病人吸入、呼出 的气体尽量保持病人原有的温度和湿度,使用 时间一般不超过48小时.
气管的防御机制 a)由于外周纤毛液体层太 厚(兰色部分)，引起粘膜 斑和粘液机械性分解 b)最适宜的外周纤毛液体 层粘稠度（最佳的粘液机 械性調和） c)因外周纤毛液体层大薄 粘液机械性分解纤毛被粘 稠的粘液所粘附.
机械通气的指征及禁忌证
气胸
血胸血气胸
胸腔积液
其他
急性呼吸衰竭
慢性呼吸衰竭
药物治疗 肺纤维化
肺泡蛋白质沉积症
结节病
其他间质性肺疾病
急性气管-支气管炎
流感
细菌性肺炎
其他病原体所致的肺部感染
支原体肺炎
衣原体肺炎
平喘药物
气道解痉剂
镇咳药
黏液促动剂
糖皮质激素
β受体激动剂
机械通气的指征及禁忌证基础呼吸生理
其他呼吸生理
病理生理
病理
其他
解剖和功能
氧的运输和代谢
肺结核
胸膜疾病
肺脓肿
肺动脉高压
肺水肿
肺栓塞
肺癌
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诊断技术
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呼吸疾病
机械通气的指征及禁忌证 【字体：小 大】
机械通气的指征及禁忌证
作者：faramita 文章来源：综合整理 点击数：132 更新时间：2009-6-4
一、机械通气指征
1.
护理要点
其他
媒体报道
戒烟栏目
甲型H1N1流感专题报道
综述
食疗
氧疗
机械通气
特色疗法
其他
抗生素
止咳祛痰药物
|
治疗手段
|
中医中药
|
康复锻炼
3.3 意识障碍。
3.4 PaO2小于50mmHg，尤其是吸氧后仍小于50mmHg。
3.5 PaCO2持续升高并出现精神神经症状。
判断是否行机械通气除参考以上因素外，还应注意：1）动态观察病情变化，尤其是呼吸形式和神志的变化。若使用常规治疗方法仍不能防止病情进行性发展，应及早上机；2）在出现致命性通气和氧合障碍时，机械通气无绝对禁忌证；3）机械通气的可能性；4）社会和经济因素。
机械通气 从基础到实践 机械通气模式 CMV及AC
• 辅助控制通气(AC)
适用于呼吸中枢驱动稳定的患者 不推荐用于自主呼吸停止或呼吸中枢驱动不稳定的患者
VC-CMV/VC-AC模式
• 辅助/控制通气(A/C)
CMV和AC模式的结合：即自主吸气触发呼吸机送气时， 按自主呼吸频率送气(AC模式)；自主呼吸频率低于机 器预设频率或无力触发时，按呼吸机设置完全控制 (CMV模式)
呼吸肌失用性萎缩 气道阻力或顺应性变化可产生
过高气道压
自主呼吸不稳定时通气支持也 不稳定
自主呼吸较强时发生人机对抗
适用人群
• 持续控制通气(CMV)
适用于患者存在严重的呼吸抑制或呼吸暂停，用于提 供最大的呼吸支持、减少呼吸功，如CPR术后；
不推荐用于自主呼吸较强或计划性脱机患者
既可提供与自主呼吸基本同步的通气，又能保证自主 呼吸不稳定的患者的通气安全
临床主要用于初始治疗各种呼吸衰竭
呼吸机界面
常规参数：O2，VT，Ti，RR，PEEP 其他参数： FlowAcc，Pmax
参数设定
无自主呼吸触发时 通气影响参数→ VT，Ti，RR
有自主呼吸触发时 通气影响参数→ VT，Ti，流速触发阈值
① 合理应用PEEP ② 延长吸气时间 ③ 适当增加潮气量 ④ 酌情镇痛、镇静改善人机协调
参数调节
• VT
VT常规设置为8～10ml/kg，避免Pplat>30cmH2O ARDS/AECOPD应采用小潮气量通气 体重计算应按照理想千克体重来估算，不同疾 病状态应区别对待 设置时还应考虑无效腔气量、管道顺应性、呼 吸机有无自动补偿功能等
参数调节
• RR
根据患者的自主呼吸情况设定合适的RR，完全通 气支持时应接近正常呼吸频率(12～20次/min) 设置时应考虑通气模式、PCO2目标水平、自主呼 吸水平 满足患者通气需求(MV一般达到7～8L/min) 根据目标pH和PCO2对RR进行滴定调节
适用于呼吸中枢驱动稳定的患者 不推荐用于自主呼吸停止或呼吸中枢驱动不稳定的患者
VC-CMV/VC-AC模式
• 辅助/控制通气(A/C)
CMV和AC模式的结合：即自主吸气触发呼吸机送气时， 按自主呼吸频率送气(AC模式)；自主呼吸频率低于机 器预设频率或无力触发时，按呼吸机设置完全控制 (CMV模式)
呼吸肌失用性萎缩 气道阻力或顺应性变化可产生
过高气道压
自主呼吸不稳定时通气支持也 不稳定
自主呼吸较强时发生人机对抗
适用人群
• 持续控制通气(CMV)
适用于患者存在严重的呼吸抑制或呼吸暂停，用于提 供最大的呼吸支持、减少呼吸功，如CPR术后；
不推荐用于自主呼吸较强或计划性脱机患者
既可提供与自主呼吸基本同步的通气，又能保证自主 呼吸不稳定的患者的通气安全
临床主要用于初始治疗各种呼吸衰竭
呼吸机界面
常规参数：O2，VT，Ti，RR，PEEP 其他参数： FlowAcc，Pmax
参数设定
无自主呼吸触发时 通气影响参数→ VT，Ti，RR
有自主呼吸触发时 通气影响参数→ VT，Ti，流速触发阈值
① 合理应用PEEP ② 延长吸气时间 ③ 适当增加潮气量 ④ 酌情镇痛、镇静改善人机协调
参数调节
• VT
VT常规设置为8～10ml/kg，避免Pplat>30cmH2O ARDS/AECOPD应采用小潮气量通气 体重计算应按照理想千克体重来估算，不同疾 病状态应区别对待 设置时还应考虑无效腔气量、管道顺应性、呼 吸机有无自动补偿功能等
参数调节
• RR
根据患者的自主呼吸情况设定合适的RR，完全通 气支持时应接近正常呼吸频率(12～20次/min) 设置时应考虑通气模式、PCO2目标水平、自主呼 吸水平 满足患者通气需求(MV一般达到7～8L/min) 根据目标pH和PCO2对RR进行滴定调节
呼吸生理与机械通气
机械通气时,肺内压 吸、呼气均为正压, 吸气开始和呼气末才 为零,肺内压和胸内 压均比自主呼吸时稍 高一些.
循环系统
循环系统由心脏、动脉、静脉、毛细血管和它们 中间所含血液所组成.
循环系统将来自肺部带氧的动脉血运输至细胞, 同时将携满二氧化碳但缺少氧气的静脉血运输至 肺部吸收氧气排出二氧化碳.
血液占人体重8%,血液分为两部份其中红血球、 白血球和血小板占血液总量45%,(即血球压积)剩 余的是血浆占55
形态呈层流即阻力低. 湍流产生漩涡而阻力高.
阻力尚决定于流速大小呈 正相关.
时间常数——肺充气、呼气所需时间
时间常数的定义（体现病人个体差异）： TC＝ＲＣ
➢理论上呼气时间为 5个TC，气体方能 排出，临床实践中 呼气时间为3-5个时 间常数即可
May 27, 2020 | Confidential
呼气时因肺和胸廓弹性回 缩力使肺泡压大于大气压 使气体排出肺外.
在机械通气中吸气力即 “吸气触发”,肺弹性即 “顺应性”
呼吸系统解剖生理——下呼吸道结构
下呼吸道（呼吸区）：
➢ 呼吸性细支气管 ➢ 肺泡管 ➢ 肺泡囊 ➢ 肺泡
呼吸道的生理功能
➢ 分泌粘液：由粘膜腺分泌 ➢ 减少水分丢失 ➢ 形成一道物理屏障 ➢ 组成粘液毯，通过纤毛摆动将颗粒物质
——中华医学会重症医学分会
气道湿化的作用
保持气道湿润，保障纤毛的正常运动 稀释痰液，使痰液及时排除并保持呼吸道通畅 消炎抗菌，预防肺部感染
呼吸系统解剖生理——下呼吸道结构
下呼吸道（传导）：
气管 支气管 各级分支 终末细支气管（16级）
呼吸时气管内径的变化
← 气管内径 →
吸气
呼气
吸气时因胸廓扩张和横膈 下降,气管长度及内径均 增大,肺泡充气.呼气时则 相反.
循环系统
循环系统由心脏、动脉、静脉、毛细血管和它们 中间所含血液所组成.
循环系统将来自肺部带氧的动脉血运输至细胞, 同时将携满二氧化碳但缺少氧气的静脉血运输至 肺部吸收氧气排出二氧化碳.
血液占人体重8%,血液分为两部份其中红血球、 白血球和血小板占血液总量45%,(即血球压积)剩 余的是血浆占55
形态呈层流即阻力低. 湍流产生漩涡而阻力高.
阻力尚决定于流速大小呈 正相关.
时间常数——肺充气、呼气所需时间
时间常数的定义（体现病人个体差异）： TC＝ＲＣ
➢理论上呼气时间为 5个TC，气体方能 排出，临床实践中 呼气时间为3-5个时 间常数即可
May 27, 2020 | Confidential
呼气时因肺和胸廓弹性回 缩力使肺泡压大于大气压 使气体排出肺外.
在机械通气中吸气力即 “吸气触发”,肺弹性即 “顺应性”
呼吸系统解剖生理——下呼吸道结构
下呼吸道（呼吸区）：
➢ 呼吸性细支气管 ➢ 肺泡管 ➢ 肺泡囊 ➢ 肺泡
呼吸道的生理功能
➢ 分泌粘液：由粘膜腺分泌 ➢ 减少水分丢失 ➢ 形成一道物理屏障 ➢ 组成粘液毯，通过纤毛摆动将颗粒物质
——中华医学会重症医学分会
气道湿化的作用
保持气道湿润，保障纤毛的正常运动 稀释痰液，使痰液及时排除并保持呼吸道通畅 消炎抗菌，预防肺部感染
呼吸系统解剖生理——下呼吸道结构
下呼吸道（传导）：
气管 支气管 各级分支 终末细支气管（16级）
呼吸时气管内径的变化
← 气管内径 →
吸气
呼气
吸气时因胸廓扩张和横膈 下降,气管长度及内径均 增大,肺泡充气.呼气时则 相反.
呼吸系统生理与机械通气基础知识
学习内容
1 呼吸系统的生理 2 机械通气的历史 3 机械通气的工作原理 4 机械通气的临床应用
机械通气
1 呼吸系统的生理 2 机械通气的历史 3 机械通气的工作原理 4 机械通气的临床应用
呼吸系统的生理-呼吸的概念
呼吸
机体与外界环境之间的气体交换过程 由3部分组成：外呼吸、气体的运输、内呼吸
肺通气 外呼吸（External respiration）
形、胸部外伤或胸部手术后
2）中枢呼吸泵衰竭：脑炎、头外伤、肿瘤、脑血管意外、中毒
2、换气功能障碍为主的疾病：ARDS、肺炎、间质性肺病、肺栓塞 3、强化气道管理的需要：抑制呼吸药物的应用；手术麻醉和术后管 理；体弱或心脏疾病需手术治疗的
机械通气的临床应用
机械通气的禁忌症
1）未经引流的气胸或纵膈气肿 2）巨大肺大泡或肺囊肿 3）大咳血窒息 4）急性心肌梗死或者严重的冠脉供血不足 5）大量胸腔积液 6）尚未补足血容量的失血性休克
2、动态肺容量 （1）用力肺容量（FVC） （2）用力呼气量（FEV）
阻塞性肺疾患者： FEV1、FEV1%降低 限制性肺部疾患者 FEV1降低,FEV1%正常或上升
肺通气功能的评定测定
1. 潮气量 (TV) 2. 补吸气量 (IRV) 3. 补呼气量 (ERV) 4. 残气量 (余气量) (RV)
两小可
第 二 十 三 卷 “ 杂 疗 方 ”
……
人挽疗
各其。
《金匮要略》
张仲景
机械通气的历史
负压通气阶段
负压呼吸机(“铁肺”) 1928年Driker和Shaw研制成 的“铁肺（iron lung）” 在20世纪40至50年代脊髓灰 质炎爆发流行时广泛使用
The iron lung created negative pressure in abdomen as well as the chest, decreasing cardiac output.