与机械通气相关的呼吸生理

null与机械通气相关的呼吸生理与机械通气相关的呼吸生理北京朝阳医院京西院区ICU 北京呼吸疾病研究所 曹志新 2005-7什么是呼吸什么是呼吸呼吸 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、内呼吸肺组织细胞血液循环O2O2CO2CO2 肺通气 肺换气 组织 换气细胞内 氧化代谢外呼吸内呼吸气体在血液 中的运输什么是呼吸衰竭什么是呼吸衰竭广义而言，呼吸衰竭是组织水平的气体交换障碍 呼吸、循环、血液、组织代谢异常均可造成呼吸衰竭 狭义而言，呼吸衰竭是指肺通气和/或肺换气衰竭呼吸衰竭的治疗呼吸衰竭的治疗外呼吸 呼吸支持治疗 气体的运输 循环、血液系统支持治疗 内呼吸 组织灌注、代谢支持治疗外呼吸的生理外呼吸的生理null肺通气生理（1）肺通气生理（1）肺通气的动力 吸气为负压 吸气肌收缩产生 呼气为正压 平静呼吸时靠呼吸系统的弹性回缩力产生肺通气的阻力 弹性阻力 平静呼吸时占总阻力的70% 非弹性阻力 主要是气道阻力肺内压正 0 负吸气 吸气 吸气呼气 呼气 呼气肺通气生理（2）肺通气生理（2）肺通气可以看作是动力克服阻力的过程 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肺换气生理肺换气生理肺换气 肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程 肺换气的形式为弥散 影响弥散的因素： 气体分压差 氧疗的基础 气体的分子量和溶解度 弥散面积和距离通气（V）/ 血流（Q）通气（V）/ 血流（Q）肺的通气量与血流量之间必须保持协调，以完成正常的呼吸血流量（Q） 通气量（V）V/Q3 2 1 5 4 3 2 （肺底） 肋骨数 （肺尖）肺尖V/Q大，肺底V/Q小 总体上V/Q约等于0.8 死腔样通气 V/Q过大 动-静脉短路 V/Q过小换气功能不全为主要原因的呼吸衰竭换气功能不全为主要原因的呼吸衰竭代表性病变 急性肺损伤（ALI）/急性呼吸窘迫综合征（ARDS） Ⅰ型呼吸衰竭 PaO2＜60mmHg，PaCO2正常或降低ALI/ARDS的概念ALI/ARDS的概念由心源性以外的各种肺内外致病因素导致的急性、进行性缺氧性呼吸衰竭 其发生与机体的炎性反应-抗炎性反应失衡有关 ALI 和ARDS具有性质相同的病理生理改变 严重 的ALI被定义为ARDS 多脏器功能不全综合征（MODS）在肺部的表现即为ALI/ARDSALI/ARDS的病变特点ALI/ARDS的病变特点ALI/ARDS的病理改变 肺微血管通透性增高 肺泡渗出液中富含蛋白质的肺水肿及透明膜形成 造成肺泡-肺毛细血管间气体交换障碍 广泛的肺不张及肺泡萎陷导致可进行有效通气的肺泡面积明显减少 肺泡损伤分布不均 下肺区存在广泛的肺水肿和肺不张 上肺区存在通气较好的肺泡从异常呼吸力学的角度认识ALI/ARDS从异常呼吸力学的角度认识ALI/ARDS广泛的肺水肿、肺泡萎陷 肺泡交换面积减少 肺弹性阻力生高 →严重低氧血症 通气功能不全为主要原因的呼吸衰竭通气功能不全为主要原因的呼吸衰竭代表性病变 慢性阻塞性肺疾病（COPD）急性发作 Ⅱ型呼吸衰竭 PaO2＜60mmHg，PaCO2＞50mmHg COPD的概念COPD的概念肺对有害微粒或气体产生不适当的慢性炎症反应 主要累及内径＜2mm的小气道 气道壁反复损伤-修复，胶原组织增生及瘢痕形成 最终出现不可恢复的气道阻塞 吸烟是COPD最大的危险因素COPD的病理改变COPD的病理改变从异常呼吸力学的角度认识COPD从异常呼吸力学的角度认识COPD通气阻力升高 肺过度充盈 内源性PEEP 吸气功耗增加 通气动力不足 呼吸肌疲劳 换气障碍 V/Q失调 →有效通气量不足PEEPi呼吸支持治疗呼吸支持治疗呼吸支持治疗的方法呼吸支持治疗的方法氧气治疗 人工气道的建立与管理 机械通气 胸部物理治疗 痰液引流 气溶胶吸入 －呼吸支持技术是危重症医学中 最重要的治疗手段之一氧 气 治 疗氧 气 治 疗氧疗的目的氧疗的目的通过提高肺泡气氧分压，促进氧弥散 部分改善外呼吸的缺氧状态 氧疗的最终目的是保证组织氧合（内呼吸） 充分的血液灌注 足够的血红蛋白 …吸氧浓度的确定吸氧浓度的确定单纯低氧型呼吸衰竭（Ⅰ型） 高浓度吸氧，维持目标氧合 低氧伴CO2潴留型呼吸衰竭（Ⅱ型） 低流量吸氧，避免过高的氧合对呼吸的抑制吸氧装置－鼻导管吸氧装置－鼻导管氧流量一般＜7L/min 对于危重症患者，吸入氧量难以估计吸氧装置－面罩吸氧装置－面罩简单面罩 供氧浓度可达40%以上 为防止重复呼吸氧流量需达5-6L/min 带储气囊面罩 吸氧浓度可接近100％ 有一定程度重复呼吸吸氧装置－Venturi面罩吸氧装置－Venturi面罩调节吸入氧浓度吸氧装置－Venturi面罩吸氧装置－Venturi面罩Venturi面罩适用于需严格 控制的持续低流量吸氧人工气道的建立与管理人工气道的建立与管理对危重症患者建立人工气道对危重症患者建立人工气道危重症患者在建立人工气道前常见的状态 SpO2↓↓和/或 PaCO2↑↑ 在经喉插管过程中患者即可能死于低氧 建立人工气道的策略 “迅速”与“有效”的对立统一ALS之 高级气道管理及通气ALS之 高级气道管理及通气气管插管（1）气管插管（1）保证通气，准确控制潮气量 保证吸入高浓度氧 便于吸痰 防止误吸 提供一种给药途径要求很高的技能与经验 可能会产生致命的并发症 在CPR中，气管插管的失败率高达50% 气管插管（2）气管插管（2）气管插管的指征 非侵入性措施无法保证昏迷病人的通气 病人缺少保护性反射（如昏迷、心脏骤停等） 操作要求 预充氧3分钟 插管操作时人工呼吸停止时间＜ 30秒 插入后确认导管位置气管插管（3）气管插管（3）气管内导管位置的确认 插管后勿直接连接呼吸机 首先连接简易呼吸器行人工通气，第一次送气量不超过500ml，持续2秒，将听诊器置于剑突下，若听到气过水声，则导管位于食道内，立即拔出气管导管 若未闻气过水声，且可见胸廓扩张，则继续简易呼吸器人工通气，将听诊器分别置于双肺上区、双肺中区、肺下区确认有无呼吸音 如果对导管位置仍有疑问，通过喉镜观察导管是否通过声门气管插管（4）气管插管（4）食道探测呼出气CO2气管内导管位置的确认气管插管的临时替代方式气管插管的临时替代方式口咽通气道 （Oropharyngeal airways)鼻咽通气道 (Nasopharyngeal airways)其他侵入性人工气道其他侵入性人工气道喉罩 (Laryngeal mask airway)食道-气管联合导气管 ( Esophageal-tracheal combitube)人工气道建立方式的选择人工气道建立方式的选择“临时替代方式”的有效性逊于气管插管，但其建立更为迅速 通过“临时替代方式”，可为插管创造条件 患者只可能死于通气不良， 不允许患者死于插管失败 －有效与迅速的对立统一简易呼吸器通气： 未行气管插管简易呼吸器通气： 未行气管插管面罩紧贴患者面部 潮气量10-15ml/Kg 送气时间不少于2秒 按压/通气比例=15:2 人工呼吸时暂停胸外按压 氧流量10L/min 简易呼吸器通气： 环状软骨压迫法 简易呼吸器通气： 环状软骨压迫法 使气管后坠向后压住食道开口 减轻胃胀气，胃内容物返流的危险 在患者意识丧失时应用 只有双人或三人CPR时才能用 简易呼吸器通气： 气管插管、喉罩、联合导气管简易呼吸器通气： 气管插管、喉罩、联合导气管潮气量10-15ml/Kg 通气频率10-12次/分 每5-6秒通气1次，每次通气持续2秒 人工呼吸时无须停止胸外按压 胸外按压仍为100次/分 氧流量10L/min气管内导管的固定气管内导管的固定合适的深度 隆突上2-4cm 通过胸片或纤支镜确认 可靠的固定 不易脱出 便于护理 减少不适气管切开的时机气管切开的时机急性咽喉部阻塞 经喉插管＞2周，并充分考虑 病情的可逆性 对患者生活质量的影响 重视气管切开后气道狭窄人工气道的管理人工气道的管理对VAP的预防 有效的痰液引流 气囊上滞留物的清除 管路的更换与消毒 接触隔离是最重要的预防措施 洗手 一次性物品的使用 患者专用的诊疗器械 合理的人员及物品流向人工气道的管理人工气道的管理对医务人员的安全防护 密闭气道 合理使用防护设备 口罩、防护镜、手套 洗手机 械 通 气机 械 通 气何为机械通气-直观的定义何为机械通气-直观的定义呼吸机控制和/或辅助下的呼吸何为正压机械通气何为正压机械通气肺内压正 0 负吸气 吸气 吸气呼气 呼气 呼气肺内压吸气 吸气 吸气呼气 呼气 呼气正 0 负何为机械通气-力学的定义何为机械通气-力学的定义机械通气是患者 呼吸相关动力的延展模 式 问 题模 式 问 题呼吸机控制和／或辅助下的呼吸呼吸机控制和／或辅助下的呼吸触发（Trigger） 呼吸机触发：时间触发 病人触发：压力、流速触发 控制（Control） 容量控制（定容） 压力控制（定压）切换（Cycle） 时间切换、容量切换 流速切换触发切换控制呼呼呼呼吸吸吸通气模式-力学的定义通气模式-力学的定义模式 呼吸机对呼吸相关动力的控制形式基本模式－辅助/控制通气（A/CMV）基本模式－辅助/控制通气（A/CMV）压力、流速或时间触发 容量控制 时间切换 基本参数： 触发灵敏度、频率 潮气量、吸气流速、 波形 吸气时间、吸呼时比 压力、流速触发 与时间触发的关系基本模式－同步间歇指令通气（SIMV）基本模式－同步间歇指令通气（SIMV）压力、流量或时间触发 容量控制 时间切换 +自主呼吸基本参数 触发灵敏度、频率 潮气量、吸气流速、波形 吸气时间、吸呼时比 触发窗（trigger window）trigger windowSIMV与A-CMV的区别SIMV与A-CMV的区别设定呼吸机频率10次/分 1010101010-1520基本模式－压力支持通气（PSV）基本模式－压力支持通气（PSV）压力、流量触发 压力控制 流速切换 基本参数 触发灵敏度 支持压力 呼气触发灵敏度（ETS）呼吸机参数的调节呼吸机参数的调节触发灵敏度（Trigger） 压力触发 ＜呼吸末压0.5—2cmH2O 流量触发 3—5L/min 既要减少呼吸功又要防止伪触发 呼吸频率（f） 依不同模式而各异 吸气时间（Ti）或 吸呼时比（I:E） Ti 0.8 - 1.2秒 I:E 与f及Ti有关 吸气流速（Flow） 定容：强度、形式 定压：强度、形式 潮气量（Vt） 6—10ml/kg体重 吸氧浓度（FiO2） 能达到目标氧合的适宜浓度 注意避免氧中毒 无创机械通气无创机械通气近十余年来无创机械通气成功用于治疗急性呼吸衰竭近十余年来无创机械通气成功用于治疗急性呼吸衰竭无创通气的概念无创通气的概念无须建立有创人工气道（气管插管、气管切开）所进行的机械通气 无创正压通气 无创负压通气 目前无创通气主要是指经口/鼻面罩实施的正压机械通气无创通气与有创通气的关系无创通气与有创通气的关系两者正压通气原理相同 两者的根本区别 呼吸机与患者的连接方式不同 无创通气：以口/鼻面罩和患者相连 有创通气：需建立有创人工气道（气管插管或气管切开） 这是正确理解和掌握无创通气的基本点无创通气和有创通气优劣的比较无创通气和有创通气优劣的比较无创通气不建立有创人工气道呼吸机相关肺炎等严重并 发症明显减少 患者易于接受 上、停呼吸机调节余地大无法提供有效的气道管理 不能确高水平保通气支持 无创通气应用时机的把握（1）无创通气应用时机的把握（1）患者需要正压通气 不太需要有创人工气道 的保护和支持时 ——应用无创通气 无创通气应用时机的把握（2）无创通气应用时机的把握（2）无创通气有创通气非机械通气无创通气在急性呼吸衰竭中的应用无创通气在急性呼吸衰竭中的应用对COPD急性加重的治疗最富于成功经验 何时使用无创通气？ COPD急性加重早期 插管上机后行序贯通气策略 在支气管哮喘急性发作中的应用 在ALI / ARDS中的应用 ——早期有限使用 在充血性心力衰竭合并呼吸衰竭中的应用 ——是较好的适应证我们的ICU我们的ICU我们的ICU我们的ICU12345678ICU-需要热情与付出的地方ICU-需要热情与付出的地方null0 1 3 Ti Te0 4 12Ti Tef=20次/分 f=5次/分I:E=1:2