呼吸系统解剖生理与呼吸机的基本模式Version4.1铜陵市中医医院急诊科石莉莉一、呼吸系统解剖生理1.呼吸系统解剖结构2.肺容量的几个概念3.整个呼吸过程(广义的“呼吸”)4.自主呼吸的过程5.呼吸过程中的血液循环问题一、呼吸系统解剖生理1.呼吸系统解剖结构2.肺容量的几个概念3.整个呼吸过程(广义的“呼吸”)4.自主呼吸的过程5.呼吸过程中的血液循环问题呼吸系统上呼吸道:鼻和鼻腔过滤、湿化、加温咽喉呼吸机(应用气插和气切):吸入\呼出过滤器电子湿化器\人工鼻呼吸系统下呼吸道:气管支气管终末细支气管肺泡(肺内气体交换)一、呼吸系统解剖生理1.呼吸系统解剖结构2.肺容量的几个概念3.整个呼吸过程(广义的“呼吸”)4.自主呼吸的过程5.呼吸过程中的血液循环问题肺容量潮气量(TV)补气量(IRV)吸气量(IC)补呼气量(ERV)肺残气量(RC)功能残气量(FRC)肺活量(VC)肺总容量(TLC)一、呼吸系统解剖生理1.呼吸系统解剖结构2.肺容量的几个概念3.整个呼吸过程(广义的“呼吸”)4.自主呼吸的过程5.呼吸过程中的血液循环问题机械通气肺部换气:外界和肺泡之间气体的吸入和呼出肺内气体交换(氧合):血液中的氧气和二氧化碳在肺泡毛细血管内外的交换扩散静脉血动脉血血液循环:血液将动脉血(O2)带到身体各部分,将静脉血(CO2)带回肺泡毛细血管细胞内呼吸:血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞间的交换扩散动脉血静脉血一、呼吸系统解剖生理1.呼吸系统解剖结构2.肺容量的几个概念3.整个呼吸过程(广义的“呼吸”)4.自主呼吸的过程5.呼吸过程中的血液循环问题自主呼吸的换气过程:主动吸气,被动呼气主动吸气被动呼气VolumeChangeGasFlowPressureDifference自主呼吸自主呼吸过程:压力和容量的变化隔肌和肋间肌收缩胸内容积增大胸膜内压变负肺扩张肺内压变负外界空气流(压)入肺中胸膜内压肺内压肺内气量一、呼吸系统解剖生理1.呼吸系统解剖结构2.肺容量的几个概念3.整个呼吸过程(广义的“呼吸”)4.自主呼吸的过程5.呼吸过程中的血液循环问题吸气时:-胸内Pressure-腹内Pressure自主呼吸中“呼吸泵”的作用一、呼吸系统解剖生理回顾1.呼吸系统解剖结构2.肺容量的几个概念3.整个呼吸过程(广义的“呼吸”)4.自主呼吸的过程5.呼吸过程中的血液循环问题二、呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念2.机械通气和心肺对抗3.呼吸机的几个重要参数4.呼吸模式5.压力触发和流速触发二、呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念2.机械通气和心肺对抗3.呼吸机的几个重要参数4.呼吸模式5.压力触发和流速触发呼吸机基本概念什么是呼吸机?呼吸机—电子打气筒!开环控制系统(送气,无反馈)Vs.闭环控制系统(监测-反馈控制)=安全、准确呼吸机分类按使用对象成人型、婴幼儿型、通用型多功能呼吸机按工作原理气控气动、电控气动、电控电动呼吸机按人机接口方式有创或无创正压通气呼吸机按机器的功能急救、治疗、家用、高频振荡呼吸机系统简图二、呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念2.呼吸机的几个重要参数3.机械通气和心肺对抗4.呼吸模式5.压力触发和流速触发呼吸三要素:压力、容(流)量和时间流速-时间曲线压力-时间曲线压力(P):Pressure容量(V):Volume流速(f):Flow时间(t):Time吸呼比(I:E):其中:吸气相(I)=吸气时间(Insp.)+平台时间(Pause)呼气相(E)=呼气时间(Exp.)正比通气、反比通气屏气:气体扩散肺内交换重要呼吸参数压力-时间曲线流速-时间曲线峰值压力(PIP)潜在危害:气压伤、心肺对抗平台压力:气体均匀扩散后阻力压Presi顺应性压Pcomp呼气末压力(PEEP)吸气流速呼气末流速吸入潮气量呼出潮气量密闭系统:吸入潮气量=呼出潮气量二、呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念2.呼吸机的几个重要参数3.机械通气和心肺对抗4.呼吸模式5.压力触发和流速触发自主呼吸vs.正压通气Pressure压力Volume容量IEIE自主呼吸正压通气吸气时:-胸内Pressure-腹内Pressure自然进程的破坏:“呼吸泵”作用的丧失回心血量降低心排量CO低血压,组织灌注减少……机械(正压)通气与心肺对抗二、呼吸机模式1.呼吸机的基本概念2.呼吸机的几个重要参数3.机械通气和心肺对抗4.呼吸模式5.压力触发和流速触发6.呼吸机参数调置呼吸模式呼吸模式:辅助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步间歇指令呼吸SIMV自主型(Spontaneous)控制呼吸方式:容量控制方式(VCV):VolumeControl压力控制方式(PCV):PressureControl自主呼吸方式:持续正压呼吸:CPAP压力支持(PSV):PressureSupport辅助/控制模式(A/C):机控呼吸临床应用:病人基本没有自主呼吸呼吸机根据临床医生的设定参数供气:潮气量或压力流速和流速波形,或吸气时间呼吸频率由机器启动,也可由病人同步触发通气TimePressure优点可提供完全的通气支持可控制呼吸频率缺点设置值有时可能不能满足病人的通气需求•需检查血气指标(PO2、PCO2)当辅助呼吸增加时,分钟通气量可能会增加•可引起过度通气•需设定高呼吸频率、潮气量和分钟通气量上限报警辅助/控制模式(A/C):机控呼吸自主型(Spontaneous)临床应用:病人有足够的自主呼吸频率定义要求有主动的自主呼吸驱动力连续气道正压(CPAP):恒定的正压(PEEP)作用于整个自主呼吸过程中可提供或不提供吸气支持(PSV)自主型(Spontaneous)可减少呼吸作功(WOB)潮气量和呼吸频率由病人自己决定通常是拔管前最后的通气模式10cmH2OPEEPTime窒息通气双向转换(ApneaVentilation)呼吸机监测一次呼吸开始到下一次呼吸开始的时间•如果这个时间超过了操作者设定的窒息通气间隔时间(默认值:20秒),窒息通气开始按照预设值(压力控制或容量控制方式)工作•当呼吸机监测到病人有二次连续的自主呼吸,窒息通气自动停止,按原模式通气半自主型:同步间隙指令通气(SIMV)临床应用:病人有一定频率的自主呼吸由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成强制通气是由机器启动(IMV)或病人触发(SIMV)在自主呼吸时,病人决定潮气量和呼吸频率TimePressure病人触发的强制通气(A)病人触发病人触发的自主通气(S)机器启动的强制通气(C)半自主型:同步间隙指令通气(SIMV)优点同步呼吸可改善病人的舒适性可减少病人和呼吸机之间的对抗相比A/C模式,可减少过度通气的发生缺点如果设定频率或潮气量太低,对病人的支持就会不足呼吸模式呼吸模式:辅助/控制型(A/C:Assist/Control;CMV)半自主型:同步间歇指令呼吸SIMV自主型(Spontaneous)控制呼吸方式:容量控制方式(VCV):VolumeControl压力控制方式(PCV):PressureControl自主呼吸方式:持续正压呼吸:CPAP压力支持(PSV):PressureSupport控制呼吸容量控制(VCV):VolumeControl压力-时间曲线流量-时间曲线吸气流速波形:1.方波2.智能容量递减波降低峰值压力减少气压伤和心肺对抗潮气量固定按病人理想公斤体重(IBW)设定:7-10ml/kg,从低潮气量开始(肺保护性通气)设定:潮气量、吸气流速和波形、呼吸频率压力:随病人顺应性和气道阻力变化控制呼吸容量控制(VCV):VolumeControl优点医生可控制潮气量、呼吸频率,以满足病人通气需求缺点吸气峰压可能会很高(特别是气道阻力较大时),容易引起气压伤和心肺对抗控制呼吸压力控制(PCV):PressureControl设定:吸气压力、吸气时间、呼吸频率流速波形:递减波,随气道阻力而变化潮气量:随病人顺应性变化压力-时间曲线流量-时间曲线监测潮气量是否满足病人需求:根据病人理想公斤体重(IBW)7-10ml/1kg控制呼吸压力控制(PCV):PressureControl优点可减少气压伤的发生率可使塌陷或过度膨胀的肺泡恢复改善气体分布缺点当病人顺应性发生变化时,潮气量随着改变(如ARDS、肺水肿病人)如吸气时间延长(适当的吸气时间延长以保证潮气量),病人可能需要使用镇静剂或麻醉剂新观点:压力上升梯度(流量加速百分比)使吸气流速的上升符合病人的需求范围1-100%(默认值50%)40PCIRCcmH2OINSPLminEXPPLOTSETUP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610UNFREEZE自主呼吸压力支持(PSV):PressureSupport压力-时间曲线流量-时间曲线1.由病人触发呼吸:压力触发,流速触发2.吸气压力固定根据病人情况设定3.呼气灵敏度(PB840&760可调):送气流速为峰值流速的25%时由吸气转为呼气吸气流速:递减波病人决定呼吸频率、峰流速吸气时间和潮气量当病人流速降到峰值流速百分比时,压力支持通气被终止“呼气灵敏度”定义了在终止呼吸机送气时预计达到的吸气流量峰值百分比40PCIRCcmH2OINSPLminEXP302010010-2080604020020-804060V.04812s2610PSTerminationCriteria新观点:呼气灵敏度Esens自主呼吸压力支持(PSV):PressureSupport优点病人控制呼吸频率、潮气量和整个呼吸过程克服吸气流速通过气管插管和人工气道时的阻力病人感到舒适可减少人机对抗缺点如果病人状况改变时,由于呼吸机保持恒定的支持水平,可能会发生通气支持不足•病人顺应性、阻力的变化•病人疲劳,自主呼吸的减弱自主呼吸压力支持(PSV):PressureSupport病人的评估值监测呼出潮气量(7-10ml/1kg)监测是否有呼吸频率的降低PSV的适用人群有完整呼吸中枢的自主呼吸病人自主呼吸:CPAP(持续气道正压呼吸)压力-时间曲线流量-时间曲线吸气触发灵敏度呼气灵敏度二、呼吸机的基本模式1.呼吸机的基本概念2.机械通气和心肺对抗3.呼吸机的几个重要参数4.呼吸模式5.压力触发和流速触发触发灵敏度触发灵敏度:病人的努力程度达到触发灵敏度时,呼吸机将触发供气触发可选择压力或流速触发压力触发封闭回路:吸气阀和呼气阀关闭病人横膈收缩,开始吸气动作病人作功使呼吸机回路系统内产生负压XX压力触发当压力下降至医生所设定的灵敏度时,呼吸机将触发呼吸从病人吸气作功到呼吸机触发呼吸之间,有短暂的延迟时间(吸气阀打开时间+气体从吸气阀到插管时间)如存在AUTO-PEEP,触发较困难(须克服AUTO-PEEP)气道漏气时(如小儿无囊气切、气插)无法应用BaselinePatienteffortTriggerPressure流速触发开放系统:吸气阀和呼气阀打开呼气末,呼吸机提供一个低水平的连续气流(基础流速)进入病人呼吸回路DeliveredflowReturnedflowNopatienteffortBaseFlow无触发:吸入端流速=呼出端流速流速触发病人横膈收缩,吸气作功开始当病人开始吸气,一些连续气流转移至病人处,呼吸机将触发呼吸DeliveredflowLessflowreturned病人触发:吸入端流速-呼出端流速〉触发灵敏度流速触发低水平的流速满足了病人触发呼吸所作的功,有效地降低病人触发呼吸机工作所作的呼吸功可用于有AUTO-PEEP(COPD和哮喘)的病人可减少病人作功和呼吸机供气之间的时间延迟;与压力触发相比,可改善呼吸机的反应时间AllinspiratoryeffortsrecognizedTimePressureA/CSIMVSPONT(窒息后备)VCV:Vt、f