呼吸基礎和呼吸模式

1、袁周率 ICU配置方案 ICU：Intensive Care Unit 重癥加強護理病房(重癥監(jiān)護病房) ICU收治各種危重癥患者，主要收治對象是： p嚴重創(chuàng)傷，大手術后及必須對生命指標進行連續(xù)嚴密監(jiān) 測和支持者； p需要心肺復蘇者； p某個臟器(包括心、腦、肺、肝、腎)功能衰竭或多臟器 衰竭者； p重癥休克、敗血癥及中毒病人； p臟器移植前后需監(jiān)護和加強治療者。 病情好轉后，又轉回普通病房。 基本設備 p中心供氧，中心負壓，中心正壓，足夠強大的穩(wěn)壓器 p病床采用多功能床，配備防褥瘡床墊 p多參數監(jiān)護系統(tǒng)，每個ICU單元至少配備便攜式監(jiān)護儀1臺 p纖維支氣管鏡，氣管插

2、管箱（喉鏡） p呼吸機:三級以上醫(yī)院的ICU必須每床配備1臺，每個ICU 單元至少應有便攜式呼吸機1臺 p每床均應配備輸液泵和微量注射泵，其中微量注射泵每床 2套以上。另配備一定數量的腸內營養(yǎng)輸注泵。 p血液凈化儀、血氣分析儀 pICU必須有足夠的設備，隨時提供床旁B超等檢查 p乳酸分析儀 p簡易血氧飽和度和/或二氧化碳檢測儀 p閉路電視探視系統(tǒng)，每床一個成像探頭 p有創(chuàng)或無創(chuàng)血流動力學、呼氣末二氧化碳 、代謝等監(jiān)測設備 p心臟起搏相關設備 p輸液加溫設備 選配設備 1. 呼吸系統(tǒng)解剖結構呼吸系統(tǒng)解剖結構 2. 肺容量的幾個概念肺容量的幾個概念 3. 整個呼吸過程（廣義的整個呼吸過程（廣義的“

3、呼吸呼吸”） 4. 自主呼吸的過程自主呼吸的過程 5. 呼吸過程中的血液循環(huán)問題呼吸過程中的血液循環(huán)問題 1. 呼吸系統(tǒng)解剖結構 2. 肺容量的幾個概念 3. 整個呼吸過程（廣義的“呼吸”） 4. 自主呼吸的過程 5. 呼吸過程中的血液循環(huán)問題 上呼吸道：上呼吸道： F鼻和鼻腔鼻和鼻腔 過濾、濕化、加溫過濾、濕化、加溫 F咽咽 F喉喉 呼吸機呼吸機 ( (應用氣插和氣切應用氣插和氣切）: : 吸入吸入 呼出過濾器呼出過濾器 電子濕化器電子濕化器 人工鼻人工鼻 下呼吸道：下呼吸道： F氣管氣管 F支氣管支氣管 F終末細支氣管終末細支氣管 F肺泡肺泡 ( (肺內氣體交換肺內氣體交換) ) 肺泡肺泡

4、 1. 呼吸系統(tǒng)解剖結構 2. 肺容量的幾個概念 3. 整個呼吸過程（廣義的“呼吸”） 4. 自主呼吸的過程 5. 呼吸過程中的血液循環(huán)問題 潮氣量潮氣量( (TV)TV) 補氣量補氣量( (IRV)IRV) 補呼氣量補呼氣量( (ERV)ERV) 肺殘氣量肺殘氣量( (RC)RC) 功能殘氣量功能殘氣量( (FRC)FRC) 肺活量肺活量( (VC)VC) 肺總容量肺總容量( (TLC)TLC) 吸氣量吸氣量( (IC)IC) 潮氣量潮氣量( (TV)TV)：靜息狀態(tài)每次吸入或呼出的氣量靜息狀態(tài)每次吸入或呼出的氣量 成人約成人約400-500400-500毫升毫升 潮氣量潮氣量( (TV)T

5、V) 補氣量補氣量( (IRV)IRV) 補呼氣量補呼氣量( (ERV)ERV) 肺殘氣量肺殘氣量( (RC)RC) 功能殘氣量功能殘氣量( (FRC)FRC) 肺活量肺活量( (VC)VC) 肺總容量肺總容量( (TLC)TLC) 吸氣量吸氣量( (IC)IC) 功能殘氣量功能殘氣量( (FRC)FRC)：平靜呼氣后肺內殘留的氣量平靜呼氣后肺內殘留的氣量 FRC=RC+ERV FRC=RC+ERV F功能殘氣量功能殘氣量( (FRC)FRC)的臨床意義：的臨床意義： nFRCFRC在生理上起著穩(wěn)定肺泡氣體分壓的緩沖作用，在生理上起著穩(wěn)定肺泡氣體分壓的緩沖作用， 減少了通氣間隙時對肺泡內氣體交

6、換的影響減少了通氣間隙時對肺泡內氣體交換的影響 n如果沒有如果沒有FRCFRC，呼氣末期肺泡將完全塌陷，產生靜呼氣末期肺泡將完全塌陷，產生靜 - -動脈血分流動脈血分流 nFRCFRC增加提示肺泡擴張，增加提示肺泡擴張，FRCFRC減少說明肺泡縮小或減少說明肺泡縮小或 塌陷塌陷 F機械通氣：機械通氣：PEEP PEEP 增加功能殘氣量增加功能殘氣量( (FRC)FRC) 1. 呼吸系統(tǒng)解剖結構 2. 肺容量的幾個概念 3. 整個呼吸過程（廣義的“呼吸”） 4. 自主呼吸的過程 5. 呼吸過程中的血液循環(huán)問題 機械通氣 F肺部換氣： 外界和肺泡之間氣體的吸入和呼出 F肺內氣體交換(氧合)： 血液

7、中的氧氣和二氧化碳在肺泡毛細血 管內外的交換擴散 靜脈血 動脈血 F血液循環(huán)： 血液將動脈血(O2)帶到身體各部分，將 靜脈血(CO2)帶回肺泡毛細血管 F細胞內呼吸： 血液和身體中的氧氣和二氧化碳在細胞 間的交換擴散 動脈血 靜脈血 1. 呼吸系統(tǒng)解剖結構 2. 肺容量的幾個概念 3. 整個呼吸過程（廣義的“呼吸”） 4. 自主呼吸的過程 5. 呼吸過程中的血液循環(huán)問題 自主呼吸的換氣過程：主動吸氣，被動呼氣 隔肌和肋間肌收縮 胸內容積增大 胸膜內壓變負 肺擴張 肺內壓變負 外界空氣流(壓)入肺中 胸膜內壓 肺內壓 肺內氣量 1. 呼吸系統(tǒng)解剖結構 2. 肺容量的幾個概念 3. 整個呼吸過程

8、（廣義的“呼吸”） 4. 自主呼吸的過程 5. 呼吸過程中的血液循環(huán)問題 心臟舒張 肌肉泵 “呼吸泵” 吸氣時：吸氣時： - - 胸內胸內 Pressure - - 腹內腹內 Pressure 呼吸系統(tǒng)呼吸系統(tǒng) 和循環(huán)系和循環(huán)系 統(tǒng)的和諧統(tǒng)的和諧 工作工作 自然自然 進化的結進化的結 果果 1. 呼吸機的基本概念呼吸機的基本概念 2. 機械通氣和心肺對抗機械通氣和心肺對抗 3. 呼吸機的幾個重要參數呼吸機的幾個重要參數 4. 呼吸模式呼吸模式 5. 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā)壓力觸發(fā)和流速觸發(fā) 1. 呼吸機的基本概念 2. 機械通氣和心肺對抗 3. 呼吸機的幾個重要參數 4. 呼吸模式 5. 壓力觸發(fā)

9、和流速觸發(fā) 1543年，Vesalius首次對豬進行氣管切開并置入氣管導管成 功，進而證實通過氣管導管施以正壓能使動物的肺膨脹 1667年，Hooke在狗身上成功重復了這一實驗并首次應用風 箱技術成功地進行了正壓通氣 1792年，Curry首次在人身上成功進行了氣管插管 這種簡單的由手動進行人工通氣的風箱技術在歐洲較廣泛地 被用于溺水者的復蘇。但由于該技術極其粗糙并且缺乏應用 經驗，致使應用后并發(fā)癥多，成功率低 1832年Dalziel設計出一個密封的風箱裝置，通過箱內的壓力變 化而進行通氣。由于這種箱式負壓通氣機需人工提供動力，其 發(fā)展和應用大為受限 1928年10月，Drinker和Sha

10、w用研制了一臺被世人稱為“鐵肺 ”的箱式體外負壓通氣機治療一個因脊髓灰質炎呼吸衷竭而昏 迷的8歲女孩獲得成功，從而開創(chuàng)了機械通氣史上的一個里程碑 在30至40年代歐美脊髓灰質炎大流行時，鐵肺、雙人鐵肺、胸 甲式和帶式等體個負壓通氣機大量應用于臨床 療效低，治療呼吸衷竭的總死亡率高達80%，對戰(zhàn)傷所致的 ARDS的治療未獲成功 氣道管理困難，氣道分泌物難以排出 不能應用于外科手術麻醉中 1940年第一臺間歇正壓通氣麻醉機(apiropulsator)被發(fā)明并 應用于胸外科手術患者和戰(zhàn)傷ARDS的搶救中 1946年，美國Bennett公司研制出第一臺初具現代呼吸機基本 結構的間歇正壓呼吸機并應用于

11、臨床。自此氣控-氣動壓力限 制型呼吸機一度成為正壓通氣機的主流形式。 這類正壓呼吸機常常不能保證有效的潮氣量。為彌補這一不足 ，設計者們首先開發(fā)了容量監(jiān)測功能裝置，然后開始探索研制 容量限制型呼吸機 1950年，瑞典的Engstrom研制出世界上第一臺容量轉換型呼吸 機，標志著第二代現代呼吸機的誕生 60至70年代，電子技術被引進到呼吸機的設計中，氣動能源實 現了電子設備控制；由電位計所控制的容量壓力監(jiān)測系統(tǒng)和報警 系統(tǒng)亦被開發(fā)出來。 同一時期，隨著大量臨床經驗的積累和研究，一些新的機械通氣 觀念和技術得以發(fā)展和應用，如呼氣末正壓（PEEP）、持續(xù)氣 道正壓（CPAP）、間歇指令通氣（IMV）

12、、同步間歇指令通氣 （SIMV）和T型管技術等等 一機多能，同一型號呼吸機既適用于成人又可用 于兒童；功能齊全，監(jiān)測全面 開發(fā)出多種新的通氣模式，如壓力支持通氣(PSV)、壓力調節(jié)容積控制通 氣(PRVC)、容積支持通氣(VSV)、氣道壓力釋放通氣(APRV)、雙相氣道正 壓通氣 (BiPAP/Bilevel)等 輔助通氣的功能元件靈敏度提高，反應時間進一步縮短 增加了吸氣流速波型變化、吸氣暫停、深吸氣等特殊功能 監(jiān)測、警報系統(tǒng)更加完善，應用了自動反饋調節(jié)系統(tǒng)和自動校正系統(tǒng)，使 調節(jié)更加簡單，增加了安全性 附屬加溫加濕功能更加充分，很多機型還帶有氣道霧化給藥裝置 F鐵肺（iron lung）和

13、胸甲（chest cuirass）可于吸 氣相在胸廓周圍形成負壓，雖然這些裝置對有些患 神經肌肉疾病需長期機械通氣的病人有用，但在ICU 已經不再應用。 F正壓通氣指在吸氣相對氣道施以正壓。正壓機械通 氣幾乎是ICU專用的。 F在正壓通氣和負壓通氣中，呼氣均是被動的。 什么是呼吸機？什么是呼吸機？ 呼吸機呼吸機 電子打氣筒電子打氣筒！ F有創(chuàng)呼吸機 通過建立人工氣道（經鼻或 經口氣管插管、氣管切開）進 行的正壓機械通氣方式 F無創(chuàng)呼吸機 通過鼻、面罩、接口器等相 對無創(chuàng)的方式與呼吸機連接進 行的通氣方式 F按使用對象 n成人型、嬰幼兒型、通用型多功能呼吸機 F按工作原理 n氣控氣動、電控氣動、

14、電控電動呼吸機 F按人機接口方式 n有創(chuàng)或無創(chuàng)正壓通氣呼吸機 F按機器的功能 n急救、治療、家用、高頻振蕩 1. 呼吸機的基本概念 2. 機械通氣和心肺對抗 3. 呼吸機的幾個重要參數 4. 呼吸模式 5. 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā) Pressure 壓力壓力 Volume 容量容量 I E I E 自主呼吸自主呼吸 正壓通氣正壓通氣 吸氣時：吸氣時： - - 胸內胸內 Pressure - - 腹內腹內 Pressure 自然進程的破壞：自然進程的破壞： “呼吸泵呼吸泵”作用的喪失作用的喪失 回心血量降低回心血量降低 心排量心排量CO CO 低血壓低血壓, ,組織灌注減少組織灌注減少 機械機械(正

15、壓正壓)通氣與心肺對抗通氣與心肺對抗 1. 呼吸機的基本概念 2. 機械通氣和心肺對抗 3. 呼吸機的幾個重要參數 4. 呼吸模式 5. 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā) 流速流速- -時間曲線時間曲線 壓力壓力- -時間曲線時間曲線 壓力壓力(P )：Pressure 容量容量(V )：Volume 流速流速( f )：Flow 時間時間( t )：Time 吸呼比吸呼比 ( I : E ): 其中：其中： 吸氣相吸氣相( I ) = 吸氣時間吸氣時間(Insp.)+平臺時間平臺時間(Pause) 呼氣相呼氣相( E ) = 呼氣時間呼氣時間(Exp.) 正比通氣、反比通氣正比通氣、反比通氣 屏氣：屏氣：

16、 氣體擴散 肺內交換 F 壓力 Pressure F 容量 Volume F 時間 Time F 流量 Flow F峰值壓力 n呼吸機送氣過程中的最高壓力 n容量控制通氣時取決于肺順應性、氣道阻力、潮氣量、峰 值流速和氣流模式 n壓力控制通氣時，氣道峰值壓力水平與預設壓力水平接近 F平臺壓力 n平臺壓力為吸氣末屏氣0.5秒（吸氣和呼氣閥關閉，氣流為 零）時的氣道壓力，與肺泡峰值壓力較為接近 n壓力控制通氣時，如吸氣最后0.5秒的氣流流速為零，則預 設壓力即為平臺壓力 F平均壓力 n整個呼吸周期的平均氣道壓力，可間接反映平均肺泡壓力 F呼氣末壓力 n呼氣即將結束時的壓力，等于大氣壓或呼氣末正壓

17、n在呼氣末，如氣道壓力低于肺泡內壓力，則與內源性呼氣 末正壓有關 n當吸氣延長、呼氣縮短時，呼氣末肺泡內壓仍為正壓，即 產生內源性呼氣末壓力 F氣體在氣道內流動時所受到的阻力 F機械通氣過程氣道阻力的影響因素 n氣道的長度和直徑 n氣道的彈性 n氣管插管及呼吸管路 C順應性（compliance ） V容量變化 P壓力變化 P V C )(PEEPP V C Plat T stat )(PEEPP V C Peak T dyn 單位壓力下容量的變化 靜態(tài)順應性 動態(tài)順應性 CD = 30 40L / cmH2O Cs = 40 60L / cmH2O 1. 呼吸機的基本概念 2. 機械通氣和心

18、肺對抗 3. 呼吸機的幾個重要參數 4. 呼吸模式 5. 壓力觸發(fā)和流速觸發(fā) 通氣模式可以理解為呼吸機如何對呼吸進行控制和 輔助，也就是呼吸機何時開始送氣、如何進行送氣 、何時停止送氣 通氣模式，實際上就是控制、輔助、支持和自主呼 吸的理想結合和不同組合 通氣模式正不斷發(fā)展并應用于臨床 呼吸模式： F輔助/控制型(A/C:Assist/Control; CMV) F半自主型: 同步間歇指令呼吸SIMV F自主型(Spontaneous) 控制呼吸方式：控制呼吸方式： 容量控制方式容量控制方式(VCV):Volume Control 壓力控制方式壓力控制方式(PCV): Pressure Con

19、trol 壓力容量雙重控制壓力容量雙重控制(PRVC)：Pressure Regulation Volume Control 自主呼吸方式自主呼吸方式： 持續(xù)正壓呼吸持續(xù)正壓呼吸 : CPAP 壓力支持壓力支持(PS): Pressure Support 容量支持容量支持(VS):Volume Support F臨床應用：病人基本沒有自主呼吸 F呼吸機根據臨床醫(yī)生的設定參數供氣： n潮氣量或壓力 n流速和流速波形，或吸氣時間 n呼吸頻率 F由機器啟動，也可由病人同步觸發(fā)通氣 Time Pressure F臨床應用：病人有足夠的自主呼吸頻率 F定義 n要求有主動的自主呼吸驅動力 n連續(xù)氣道正壓(

20、 (CPAP)CPAP)：恒定的正壓( (PEEP)PEEP) 作用于整個自主呼吸過程中 F可提供或不提供吸氣支持( (PSV)PSV) F臨床應用：病人有一定頻率的自主呼吸 F由呼吸機強制通氣和自主呼吸組合而成 F強制通氣是由機器啟動( (IMV)IMV)或病人觸發(fā)( (SIMV)SIMV) F在自主呼吸時，病人決定潮氣量和呼吸頻率 Time Pressure 病人觸發(fā)的強制通氣(A) 病人觸發(fā) 病人觸發(fā)的自主通氣(S) 機器啟動的強制通氣(C) 輔助/控制模式(A/C):機控呼吸 半自主型:同步間隙指令通氣 (SIMV) 自主型(Spontaneous) 報警設置:低VT, 低通氣量/分,

21、 高f, 高壓、低壓、低PEEP。 監(jiān)測功能:PEEPi(Auto-PEEP), C, R,(靜、動態(tài))。 波形和各參數顯示: 呼吸機情況(含報警) 其他功能:選擇性 40 PCIRC cmH2O INSP L min EXP PLOT SETUP 30 20 10 0 10 -20 80 60 40 20 0 20 -80 40 60 V . 04812s2610 UNFREEZE F使吸氣流速的上升符合病人的需求 F當病人流速降到峰值流速百分比時，壓力支持通氣（病人吸氣）被終止 F“呼氣靈敏度”可影響病人的吸氣時間 40 PCIRC cmH2O INSP L min EXP 30 20 10 0 10 -20 80 60 40 20 0 20 -80 40 60 V . 04812s2610 PS Termination Criteria F血氣分析是調節(jié)呼吸機的主要依據 n呼吸機通氣穩(wěn)定2030分鐘后作首次血氣檢查 n以后可間隔4小時一次 n病情穩(wěn)定后可延長至68、12小時一次 n當病情發(fā)生變化則應復查血氣 F通過調節(jié)呼吸機參數，一般使患者的動脈血氣維 持在pH7.357.45，PaO2 6090mmHg， PaCO23545mmHg的范圍內 1. 呼吸機的基本概念 2. 機