机械通气与呼吸生理
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呼吸生理与机械通气(包家立)
V / Q =0.8，pO2：5.3→13.3kPa pCO2：6.13→ 5.33kPa
V / Q >0.8：局部血流障碍，进入肺泡的气体没 有充足血流与之交换，致使无效腔气增加
V / Q < 0.8： 气道阻塞，部分血流无通气与之交 换，成为无效灌注。
肺泡通气对血气交换的影响
排出肺泡的CO2含量
机械通气方式
控制方式：定压、定容、双定
切换方式：容量、时间、流速 通气方式：控制、辅助、同步
触发方式：压力、时间、流速
呼吸机
气流模式：恒定、减速、正弦
呼吸机参数设置
潮气量(tidal volume) 呼吸率(respiratory rate) 吸呼比( I:E rati述肺顺应性﹑呼吸道阻力﹑自主通气﹑呼吸功的呼吸环特征。 • 阐述控制﹑辅助﹑自主三种通气模式的呼吸环特征。 • 阐述PEEP模式的生理意义。 • 用呼吸环阐述压力支持的生理意义。
谢谢
第六节
第六节 临床应用
建立人工气道
1 经口气管插管 2 经鼻气管插管 3 逆行气管插管
机械通气
1 纠正急性呼吸性酸中毒 2 纠正低氧血症 3 降低呼吸功消耗 4 防止肺不张 5 为安全使用镇静剂和肌松剂提供通气保障 6 稳定胸壁
无创正压通气
1 避免人工气道的不良反应和并发症 2 用于意识状态较好的轻中度呼衰或自主呼吸功能有所恢复 3 IMV撤离的呼衰患者
氧解离曲线 Oxygen-hemoglobin dissociation curve
二氧化碳解离曲线 Carbon Dioxide dissociation curve
第四节
第四节 机械通气参数
机械通气类型
机械通气原理
机械通气三要素
V / Q >0.8：局部血流障碍，进入肺泡的气体没 有充足血流与之交换，致使无效腔气增加
V / Q < 0.8： 气道阻塞，部分血流无通气与之交 换，成为无效灌注。
肺泡通气对血气交换的影响
排出肺泡的CO2含量
机械通气方式
控制方式：定压、定容、双定
切换方式：容量、时间、流速 通气方式：控制、辅助、同步
触发方式：压力、时间、流速
呼吸机
气流模式：恒定、减速、正弦
呼吸机参数设置
潮气量(tidal volume) 呼吸率(respiratory rate) 吸呼比( I:E rati述肺顺应性﹑呼吸道阻力﹑自主通气﹑呼吸功的呼吸环特征。 • 阐述控制﹑辅助﹑自主三种通气模式的呼吸环特征。 • 阐述PEEP模式的生理意义。 • 用呼吸环阐述压力支持的生理意义。
谢谢
第六节
第六节 临床应用
建立人工气道
1 经口气管插管 2 经鼻气管插管 3 逆行气管插管
机械通气
1 纠正急性呼吸性酸中毒 2 纠正低氧血症 3 降低呼吸功消耗 4 防止肺不张 5 为安全使用镇静剂和肌松剂提供通气保障 6 稳定胸壁
无创正压通气
1 避免人工气道的不良反应和并发症 2 用于意识状态较好的轻中度呼衰或自主呼吸功能有所恢复 3 IMV撤离的呼衰患者
氧解离曲线 Oxygen-hemoglobin dissociation curve
二氧化碳解离曲线 Carbon Dioxide dissociation curve
第四节
第四节 机械通气参数
机械通气类型
机械通气原理
机械通气三要素
呼吸生理与呼吸机的原理和应用
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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。
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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
机械通气呼吸模式选择与参数调节精品文档
VC
恒定 可变 恒定 恒定 可变 预先设定 预置
PC
可变 恒定 恒定 恒定 可变 可变 预置
PS
可变 恒定 可变 不受控 可变 可变 预置
36
PSV
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压力支持通气（PSV）
自主呼吸能力不足，但神经调节无异常 锻炼呼吸机，防止呼吸肌疲劳 可用于脱机前准备 可用于反常呼吸 可用于肌无力
触发敏感度1~5L/min 压力触发：气道内压力的改变触发
触发敏感度 -0.5~-5.0cmH2O 或低于 PEEP 1.5cmH2O
Paw
Missing effort
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-1cmH2O
呼吸模式
按通气类型分为
定压型呼吸 定容型呼吸
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定压和定容呼吸机优缺点比较
PEEP 吸气
呼气
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PEEP的调节
F加iOPE2≥EP0。.6，PaO2≤60 mmHg 时 应
每次增加或减少的幅度不能太大，一 般为2-3 cmH2O
调整间隔时间不能太短，一般为1小 时以上。
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PEEP有利方面
使塌陷的肺泡重新开放。 改善肺顺应性和气道阻力。 减少呼吸功,改善通气功能。 可以改善V/Q。 可以改善弥散功能。
缺点: 在清醒、疼痛、焦虑、发热的患者易致过 度 通气。
应用的关键在于预设的触发灵敏度和潮气量要恰 当。
预设的潮气量过大或自主呼吸频率过快可导致通 气过度。
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二.压力支持通气
（Pressure support ventilation）
呼吸生理及呼吸机工作原理
影响通气的指标－顺应性
高顺应性 低顺应性
顺应性：
弹性
精品课件
28
影响通气的指标－顺应性
高顺应性 低顺应性
肺顺应性 －代表肺的扩张性 －肺容量改变随肺泡压力
改 肺容变量而变化量。
CL= 肺压力变化量 (ml/cmH2O)
• CL与压力呈负相关，与容量呈正相关。
• 静态CL反映肺组织弹性阻力；
• 动态CL兼受气道阻力影响。
分类： 静态顺应性
动
态顺应性
Cs=VT/(Plateau-PEEP)
CD=VT/(PIP-PEEP)
plateau --- 平台压
PIP -------- 峰压
PEEP ----- 呼气末正压
正常值： CD = 30 ~ 40L / cmH2O
Cs = 40 ~ 60L / cmH2O
精品课件
47
上移动封闭鼻腔，会厌
向下盖住总气管口食物
会厌
软腭
能顺利进入食管中。
－呼吸时软颚和会厌相反
动作，使空气进入下呼
精品课件 吸道和肺。
6
下呼吸道
功能：
传递气体
作用：
逐级将新鲜气体传送 至肺泡。
构成：
气管、支气管、细支气管
和终末细支气管
精品课件
7
下呼吸道 － 总气 管
总气管
－最狭窄处在声带，经声带空气
进
外呼吸：血液运输 －血管系统
全身的动脉由主动脉分支出 来将含有丰富氧气和养料输 送至各脏器。
全身的静脉将血液(含较多的 二氧化碳)经上、下腔静脉返 回心脏。
全身的毛细血管网是氧气、
二氧化碳和其他养料在血液
和细胞之间交換的场所（肺
呼吸机入门培训讲解
参数设置与调整方法
参数设置
根据通气模式和患者情况，设置合适的参数。主要的参 数包括潮气量（VT）、呼吸频率（RR）、吸呼比 （I:E）、氧浓度（FiO2）等。参数的设置应根据患者的 病情和医嘱进行调整。
调整方法
在通气过程中，需要实时监测患者的呼吸波形、潮气量、 氧饱和度等指标，并根据需要进行参数调整。常见的调 整方法包括改变潮气量、呼吸频率、吸呼比等参数，以 及调整氧浓度以满足患者的氧合需求。在调整参数时， 应遵循逐步调整、小幅度改变的原则，避免对患者造成 不良影响。同时，需要密切关注患者的病情变化，及时 调整治疗方案和呼吸机参数设置。
临床案例分享及讨论
案例一
ARDS患者的呼吸机治疗
案例二
COPD患者的无创通气治疗
案例三
重症哮喘患者的机械通气治疗
讨论
针对不同病因和病情，如何选择 合适的通气模式、参数设置和调 整策略，以达到最佳的治疗效果。
经验总结与教训反思
经验总结 充分了解患者的病情和病因，选择合适的通气模式和参数设置。
密切观察患者的生命体征和通气效果，及时调整呼吸机参数。
呼吸机入门培训讲解
目录
• 呼吸机基本概念与原理 • 呼吸机操作与使用 • 呼吸机监测与报警处理 • 呼吸机临床应用与案例分析 • 呼吸机维护与保养 • 呼吸机相关法规与伦理要求
01 呼吸机基本概念与原理
呼吸机定义及作用
呼吸机定义
呼吸机是一种能代替、控制或改变人 的正常生理呼吸，增加肺通气量，改 善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约 心脏储备能力的装置。
设置参数
根据通气模式和患者情况， 设置潮气量、呼吸频率、 吸呼比、氧浓度等参数。
连接患者
将呼吸机与患者连接，确 保连接紧密，避免漏气。
机械通气的呼吸力学基础通用课件
压力支持通气（ PSV）
呼气末正压（ PEEP）
呼吸机完全替代患者的自 主呼吸，患者不能触发呼 吸机送气。
呼吸机以一定频率送气， 患者也可以触发自主呼吸。
呼吸机持续向气道内送气， 保持气道正压。
患者触发呼吸后，呼吸机 提供一定压力支持帮助患 者完成吸气。
在患者呼气末期，呼吸机 向气道内送气，保持气道 开放。
机械通气参数设置
01
02
03
04
05
潮气量（VT）
每次呼吸送的空气量，一 般为5-10ml/kg。
呼吸频率（RR） 吸气时间（Ti）
每分钟呼吸的次数，一般 为12-20次/分。
每次吸气的时间，一般为 0.8-1.2秒。
吸气流速（Flow） 吸入氧浓度（ FiO2）
每分钟吸入的空气量，一 般为30-100L/min。
改善氧合
通过调整机械通气参数，改善患者 的氧合水平。
降低呼吸功耗
通过优化机械通气设置，降低患者 呼吸所需的功耗。
02
呼吸力学基
气体动力学原理
01
理想气体定律
理想气体定律是指气体在处于平衡态时，其压强、体积和温度之间存在
一定的关系。在呼吸系统中，理想气体定律有助于我们理解肺泡和气道
对气体的传导和阻力。
密切观察生命体征
密切观察患者的生命体征，包括心率、 血压、呼吸等指标，及时发现和处理 可能出现的问题。
定期检查气囊压力
机械通气需要使用气囊封闭气道，定 期检查气囊压力是保证机械通气效果 的重要步骤。
预防感染
机械通气患者容易发生感染，需要做 好预防感染的护理措施。
机械通气患者的心理护理
减轻焦虑和恐惧
吸入气的氧浓度，一般为 21%-100%。
机械通气中可以做哪些生理学评估(2015)
30
21.4± 5.0
25
20
Pdi(t)
15
(cmH2O)
10
8.7± 3.1
5
0
before
1
after
recover
28
膈肌力量的无创测定
SKL Respir Dis
传统的检测：食道、胃囊管
（昏迷和无法配合的病人放置有困难）
无创测定：膈神经刺激诱发的口腔/气道压
肌音图
（方便临床应用）
跨膈压＝胃内压－食道压 食道压变化＝口腔压的变化
20
18 16
2
14
PSV PSV16CMH2O
25
120 6cmH2O
15
PSV PSV20cmH2O
25
20 20cmH2O
15
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10
10 10
8
6
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2
0 -2
0
2
4
6
计算出常规的通气参数 8
10
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2
通过血气变化 间接反馈
维持恒定张力
收缩
呼吸运动
呼吸动力学
胸膜腔压力变化
肺的免疫与代谢功能
肺容积变化
常规肺功能
呼吸呼肌吸肉运功动能在生呼理吸学环链调中控的地位
机械通气患者呼吸病理生理学问题 SKL Respir Dis
21.4± 5.0
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Pdi(t)
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(cmH2O)
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8.7± 3.1
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recover
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膈肌力量的无创测定
SKL Respir Dis
传统的检测：食道、胃囊管
（昏迷和无法配合的病人放置有困难）
无创测定：膈神经刺激诱发的口腔/气道压
肌音图
（方便临床应用）
跨膈压＝胃内压－食道压 食道压变化＝口腔压的变化
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通过血气变化 间接反馈
维持恒定张力
收缩
呼吸运动
呼吸动力学
胸膜腔压力变化
肺的免疫与代谢功能
肺容积变化
常规肺功能
呼吸呼肌吸肉运功动能在生呼理吸学环链调中控的地位
机械通气患者呼吸病理生理学问题 SKL Respir Dis
机械通气基本理论和技术
Advantages 优点 • Better patientventilator synchrony • Guaranteed minimum ventilatory rate (and usually minute ventilation)
同步性好 保证最小通气频率或分钟通气量
Disadvantages 缺点 • Complicated mode 模式复杂难理解
P/V曲线分析
P/V曲线测定
测定条件:
• CV(P-CV)模式 • 消除自主呼吸 • 较长时间的吸气平台 • PEEP为零 • R-R非常慢。
ARDS患者的P/V曲线
P/V曲线出现低位平坦段和LIP，FRC下降。低位平坦 段为正常肺泡随压力变化的结果，LIP则为陷闭肺泡同时开 放点，其后正常肺泡和陷闭肺泡同时扩张，出现与健康肺相 似的变化。故ARDS患者P/V曲线陡直段的容积显著减少， 机械通气时，不但要强调控制高压，也强调选择适当的低压 。PEEP位于或略高于LIP可消除陷闭区,增大呼气末容积,从 而改善氧合,同时减轻轻肺损伤和改善肺循环
能讓呼吸肌肉休息(若設定合适)
Rests muscles of respiration (if properly set)
缺點 Disadvantages
• 可能引起人机不同步
(Not synchronized)
• 病人可能引領呼吸機 (Patient may “lead” ventilator)
• 不適當引發導致分鐘通氣两过大 (Inappropriate triggering may result in excessive minute ventilation)
压力支持通气（PSV） 呼吸末正压（PEEP） 持续气道正压（CPAP） 反比通气（IRV）
同步性好 保证最小通气频率或分钟通气量
Disadvantages 缺点 • Complicated mode 模式复杂难理解
P/V曲线分析
P/V曲线测定
测定条件:
• CV(P-CV)模式 • 消除自主呼吸 • 较长时间的吸气平台 • PEEP为零 • R-R非常慢。
ARDS患者的P/V曲线
P/V曲线出现低位平坦段和LIP，FRC下降。低位平坦 段为正常肺泡随压力变化的结果，LIP则为陷闭肺泡同时开 放点，其后正常肺泡和陷闭肺泡同时扩张，出现与健康肺相 似的变化。故ARDS患者P/V曲线陡直段的容积显著减少， 机械通气时，不但要强调控制高压，也强调选择适当的低压 。PEEP位于或略高于LIP可消除陷闭区,增大呼气末容积,从 而改善氧合,同时减轻轻肺损伤和改善肺循环
能讓呼吸肌肉休息(若設定合适)
Rests muscles of respiration (if properly set)
缺點 Disadvantages
• 可能引起人机不同步
(Not synchronized)
• 病人可能引領呼吸機 (Patient may “lead” ventilator)
• 不適當引發導致分鐘通氣两过大 (Inappropriate triggering may result in excessive minute ventilation)
压力支持通气（PSV） 呼吸末正压（PEEP） 持续气道正压（CPAP） 反比通气（IRV）
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.
血流动力学学习-机械通气对呼吸与循环的影响
血流动力学学习-机械通气对呼吸与循环的影响机械通气为正压通气，常用来改善患者的呼吸功能，但同时因肺部压力和容积的变化对循环功能也可产生明显的影响。
一、机械通气对呼吸功能的影响正常自主呼吸吸气时胸腔内负压增加，一般可由-0.29~0.49kPa(一3~5cmH2O增加至-0. 68~0. 98kPa( -7~ l0cmH2 0)。
此时肺泡内压低于大气压，空气被吸入肺内，呼气是由于肺及胸廓弹性回缩和自然回位，胸膜腔内负压减少，使肺泡压高于大气压，气体被排出肺外。
机械正压通气时，吸气则有赖于在气道口处施加正压，将气体压人肺内，此时气道口与肺泡内均为正压，胸膜腔内压亦明显升高，可从-0. 49kPa(-5cmH2O)增至+0.29kPa(+35cmH2O）。
这种吸气时胸腔内压和肺泡压的增高，是正压通气对正常生理功能产生影响的基本原因。
不同的通气方式对呼吸生理的影响差异大。
低水平的辅助通气以及同步性好的通气模式如压力支持通气(PSV)、同步间歇指令通气(SIMV)对生理功能影响较小。
而当使用完全的控制通气(VCV/PCV)或高水平PEEP时，则可产生较明显的影响。
1．对肺容积的影响机械正压通气时因气道和肺泡扩张，肺泡内压升高，导致肺血容量相应减少，肺容积增加。
这种效应尤其在应用PEEP因功能残气量增加而更加明显。
功能残气量的增加多少与PEEP值大小、肺与胸廓顺应性及气道阻力高低密切相关。
一般PEEP为0.49kPa(cmH2O）时，功能残气量可增加500ml。
功能残气量的增加造成肺泡在呼吸周期中保持扩张充气状态，使呼气末肺泡不至于萎陷，有利于肺泡毛细血管膜两侧的气体交换。
2．对肺泡通气量的影响肺泡通气量的大小不但取决于潮气量和呼吸频率的绝对值，而且还取决于生理无效腔与潮气量的比值(VD/VT)。
VD/VT比值增加时，即使每分通气量不变，肺泡通气量也相对减少。
机械通气时由于人工气道的建立，使解剖无效腔减少；采用PEEP时肺内气体分布得到改善，因而减少了肺泡无效腔，使VD/VT比值下降，有效肺泡通气量增加。
机械通气对呼吸生理影响
机械通气对呼吸生理影响(一)机械呼吸对呼吸压力影口向机械口乎吸与自然呼吸主要不同是机械通气胸膜腔内压力，呼吸道内压力及肺泡内压力均为正压，而自然呼吸时均为负压。
呼气时，自然呼吸由于胸廓自然回缩将气体排出，而机械呼吸某些附加在呼气时相压力的通气方式外也靠胸廓收缩将气体排出。
在某些呼气未附加压力的通气方式则呼气仍有正压：不同通气方式对人体呼吸生理影响也不同。
(二)对肺容积影响由于机械通气为正压通气，正压通气使气道及肺泡扩张，肺血容量减少，因此，机械通气时肺容积是扩大的。
在使用PCEP时，会使功能残气量明显增加。
由于机械通气使气体分布更加均匀，同时也使肺血流重新分布，这样改善V／Q比例，从而使呼吸死腔变小。
(三)对肺泡通气量影响肺泡通气量：(潮气量—死腔量)X呼吸频率。
机械通气时由于气管插管或切开使解剖死腔减少，同时机械通气改善V／Q·比例使。
乎吸死腔减少这样使肺泡通气气量增加，有利于改善通气不足。
(四)对气体分布影响自然呼吸时，吸入气体在肺外周及近隔肌处分布较多，而机械通气则近中央部分肺组织扩张好，通气交换好，自然呼吸时吸气气流波形为渐增、缓降的正弦波，气体不易形成涡流，而机械通气由于气流速度快易形成涡流，不利于气体分布尤其是在有病变的气道更易发生，在有病变肺组织自然呼吸时吸人气体更多分布于健康肺组织造成分布不均，而机械通气由于正压通气，另外吸气时间延长，可使病变组织通气增加，这样有利于气体交换。
(五)对V／Q比例影响机械通气适当时，由于气体分布均匀，增加肺泡通气量，使通气差的肺泡通气量增加，这样改善V／Q，再加上氧疗进一步改善缺氧及二氧化碳潴留。
由于缺氧改善，使肺血管扩张，血流增加，这样进一步改善原来缺血肺泡的血流，也改善V／Q失调。
但机械通气不当，压力过大，吸气时间过长，肺泡过度膨胀压力增加，血流减少，也同时使这部分肺泡血流向通气差的肺泡，再加上吸气时间长压力大影响心功能，均会加重V／Q失调。
机械通气
软骨部分 正规呼吸肌 吸气肌 肋间内肌的 膈肌（75%） 呼气肌 硬骨间的肋 辅助吸气肌 辅助呼吸肌 辅助呼气肌 胸大小 胸锁乳 腹壁肌肉
间内肌 呼吸肌
肌、斜骨肌、 突肌、锯肌
呼吸生理---呼吸动力学 自主呼吸的吸气相： 结果 胸腔内呈负压， 跨肺压升高（上呼吸道和肺泡间产生压差， 以克服气道阻力、胸廓及肺的弹性和惯性） 作用 克服气道阻力 （正常时90%为气流阻力，10%为组织阻力）
MV——对气体分布的影响 自发呼吸状态下肺内气体分布决定因素： 1. 肺内压的垂直阶差 2. 静止肺弹性
自主呼吸→胸内压阶差增大，气体容量改变较多， 其他无关（指接近膈肌和胸壁边缘的肺组织）及 气管周围的肺组织较平坦，气体容量改善较少。
MV——对气体分布的影响
机械通气状态下： 气体借助正压通气进入到肺内，支气管中央肺组织 扩张较好，边缘肺组织扩张相对较差。主要气体交 换部分—肺泡管处 仰卧位IPPV吸气——横膈向下移动，受腹内容物 与重力的影响，可产生静水压差，对抗其运动，即： 下垂区域及边缘部位的肺组织气体分布减少，而无 关部位气体分布增多。 结果：改善气道阻力，改善肺顺应性，气体分布较 均匀。
机械通气对病理生理的影响
宁夏医学院附属医院ICU 曹相原
一、呼吸生理学问题
呼吸生理
呼吸中枢 呼吸肌收缩
胸廓扩大
肺膨胀 气体吸入呼吸道
呼吸生理—呼吸调节反射
+ 调节中枢 长吸中枢
延髓呼吸中枢
-
+
脊髓呼吸肌运动神经元
+
吸气肌 呼气肌
+兴奋 -抑制
脑桥和延髓呼吸中枢调节
呼吸生理---呼吸肌解剖
肋间外肌
PEEP者，氧分压↑，肺内分流↓→可改善通气/血 流。
间内肌 呼吸肌
肌、斜骨肌、 突肌、锯肌
呼吸生理---呼吸动力学 自主呼吸的吸气相： 结果 胸腔内呈负压， 跨肺压升高（上呼吸道和肺泡间产生压差， 以克服气道阻力、胸廓及肺的弹性和惯性） 作用 克服气道阻力 （正常时90%为气流阻力，10%为组织阻力）
MV——对气体分布的影响 自发呼吸状态下肺内气体分布决定因素： 1. 肺内压的垂直阶差 2. 静止肺弹性
自主呼吸→胸内压阶差增大，气体容量改变较多， 其他无关（指接近膈肌和胸壁边缘的肺组织）及 气管周围的肺组织较平坦，气体容量改善较少。
MV——对气体分布的影响
机械通气状态下： 气体借助正压通气进入到肺内，支气管中央肺组织 扩张较好，边缘肺组织扩张相对较差。主要气体交 换部分—肺泡管处 仰卧位IPPV吸气——横膈向下移动，受腹内容物 与重力的影响，可产生静水压差，对抗其运动，即： 下垂区域及边缘部位的肺组织气体分布减少，而无 关部位气体分布增多。 结果：改善气道阻力，改善肺顺应性，气体分布较 均匀。
机械通气对病理生理的影响
宁夏医学院附属医院ICU 曹相原
一、呼吸生理学问题
呼吸生理
呼吸中枢 呼吸肌收缩
胸廓扩大
肺膨胀 气体吸入呼吸道
呼吸生理—呼吸调节反射
+ 调节中枢 长吸中枢
延髓呼吸中枢
-
+
脊髓呼吸肌运动神经元
+
吸气肌 呼气肌
+兴奋 -抑制
脑桥和延髓呼吸中枢调节
呼吸生理---呼吸肌解剖
肋间外肌
PEEP者，氧分压↑，肺内分流↓→可改善通气/血 流。
呼吸衰竭(RF)与机械通气
三、辅助控制通气（A-CV）
A-CV是将AV和CV的特点结合起来。当自 主呼吸频率＞预设呼吸频率时为AV，自 主呼吸频率＜预设频率则为CV。 若以容量转换，需设触发灵敏度，VT、 Ti、吸气流速和流速 波型。 若以压力转换，需设触发灵敏度，压力 水平和Ti。
SIMV优点： 1、减轻平均气道压； 2、改善V/Q比例； 3、利于呼吸机功能维持和锻炼，避免呼吸肌萎缩和呼吸肌依赖。 4、自主呼吸易于与呼吸机协调，减少对镇静剂的需要； 5、易与其它通气模式相结合，提高治疗效果。 6、可根据患者需要，提供通气支持，增加患者的舒适度，减少 并发症。 缺点： 1、自主呼吸也经呼吸机进行，因此阻力大，患者易劳累。 2、不能感受患者通气需求，并作出相应反应，应用不当可导致 通气不足。 3、增加患者的呼吸功耗，应用不当可导致呼吸肌疲劳，使撤机 时间延长。 适应证 1、RF早中期。 2、撤机过程。
八、BIPAP
差，气道阻力增高，难以达到足够的VT。 2、不能监测和显示VT、FiO2、Raw。
PEEP的临床应用
适应证：主要用于累及双侧肺的弥漫性病变，特别是 低氧血症为主的RF。 应用指征：FiO2＞0.6,而PaO2＜60mmHg。 1、急性肺水肿 2、COPD伴急慢性RF， 3、重症哮喘 4、ARDS PEEP作用 1、防止肺泡萎陷，提高肺顺应性 2、降低呼吸功和耗氧量； 3、增加肺泡和间质的压力，促进肺间质和肺泡水肿消 退，减少VD，增加VA 4、改善V/Q比例，降低肺内V-A分流，提高PaO2，改 善组织供氧。
＞300mmHg
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机械通气时,影响氧耗量的主要因素:
SaO2(PaO2 )与Qt
与病人相关的生理学原理
呼吸力学
1. 呼吸系统的弹性
2. 气道的阻力
Hale Waihona Puke 人工气道（主要、气流 病人气道
与通气机有关的生理学原理
通气机触发敏感度
理想的通气机应该能灵敏的感知病
人吸气用力并迅速地向病人输送气 流作出反应 两种不同的触发装置，气道压力和 气道流量触发
与机械通气有关的生理学原理
与病人相关的生理学原理 与通气机相关的生理学原理
病人—通气机相互关系的原理
与病人相关的生理学原理
通气量与PaCO2关系
PaCO2=0.86VCO2/[VE(1-VD/VT)]
与病人相关的生理学原理
组织氧合
氧耗量=1.39HbSaO2 Qt +0.003 PaO2
与通气机有关的生理学原理
潮气量
常用 8-10ml/kg
高潮气量（12-15ml/kg）可引起肺泡
过度扩张和气压伤 低潮气量（<5ml/kg）可引起肺不张 和肺泡低通气
与通气机有关的生理学原理
压力监测
通气机正压通气期间，应监测 通气系统各部位的压力
压力监测
气道峰压 *通气机主动送气期间气道内最高 压力 *其高低取决于肺胸顺应性、气道 阻力、潮气量、峰流速和流速波 形
压力监测
平台压 吸气末气流停止至少0.5秒后气 道内压，大约等于肺泡平均峰压， 与气压伤有关
压力监测
平均压 整个通气阶段，呼吸系统所受压 力的总平均
呼吸末压 呼气结束时的气道内压力，通 常等于大气压或加用PEEP的水平
病人与通气机的相互关系
通气机对病人呼吸用力的反应
触发 切换
病人呼吸用力对通气机设置条件
与通气机有关的生理学原理（2）
气道流量（和气道压力区别） 1. 反应快 2. 协调性好 3. 减少呼吸功
与通气机有关的生理学原理
吸气流速
理想的吸气流速应与病人最大吸气需要
匹配，当流量输送不能与病人的通气需 要相匹配时，可发生病人与通气机的不 协调 常用吸气流速，成人：40-100L/min
的反应 病人与通气机不协调的对策
机械通气与呼吸生理
刘晓青
机械通气的主要目的
恢复适当的通气，维持一个较理想
的通气和氧和水平 减轻或代替过重的呼吸肌负荷 预防和避免呼吸机相关的并发症
机械通气只是支持作用，而不是病因 治疗，争取时机让有损害的器官恢复功 能
机械通气时呼吸生理
基本内容
呼吸驱动 通气功能 氧合功能 呼吸力学（弹性、阻力与呼吸功）
SaO2(PaO2 )与Qt
与病人相关的生理学原理
呼吸力学
1. 呼吸系统的弹性
2. 气道的阻力
Hale Waihona Puke 人工气道（主要、气流 病人气道
与通气机有关的生理学原理
通气机触发敏感度
理想的通气机应该能灵敏的感知病
人吸气用力并迅速地向病人输送气 流作出反应 两种不同的触发装置，气道压力和 气道流量触发
与机械通气有关的生理学原理
与病人相关的生理学原理 与通气机相关的生理学原理
病人—通气机相互关系的原理
与病人相关的生理学原理
通气量与PaCO2关系
PaCO2=0.86VCO2/[VE(1-VD/VT)]
与病人相关的生理学原理
组织氧合
氧耗量=1.39HbSaO2 Qt +0.003 PaO2
与通气机有关的生理学原理
潮气量
常用 8-10ml/kg
高潮气量（12-15ml/kg）可引起肺泡
过度扩张和气压伤 低潮气量（<5ml/kg）可引起肺不张 和肺泡低通气
与通气机有关的生理学原理
压力监测
通气机正压通气期间，应监测 通气系统各部位的压力
压力监测
气道峰压 *通气机主动送气期间气道内最高 压力 *其高低取决于肺胸顺应性、气道 阻力、潮气量、峰流速和流速波 形
压力监测
平台压 吸气末气流停止至少0.5秒后气 道内压，大约等于肺泡平均峰压， 与气压伤有关
压力监测
平均压 整个通气阶段，呼吸系统所受压 力的总平均
呼吸末压 呼气结束时的气道内压力，通 常等于大气压或加用PEEP的水平
病人与通气机的相互关系
通气机对病人呼吸用力的反应
触发 切换
病人呼吸用力对通气机设置条件
与通气机有关的生理学原理（2）
气道流量（和气道压力区别） 1. 反应快 2. 协调性好 3. 减少呼吸功
与通气机有关的生理学原理
吸气流速
理想的吸气流速应与病人最大吸气需要
匹配，当流量输送不能与病人的通气需 要相匹配时，可发生病人与通气机的不 协调 常用吸气流速，成人：40-100L/min
的反应 病人与通气机不协调的对策
机械通气与呼吸生理
刘晓青
机械通气的主要目的
恢复适当的通气，维持一个较理想
的通气和氧和水平 减轻或代替过重的呼吸肌负荷 预防和避免呼吸机相关的并发症
机械通气只是支持作用，而不是病因 治疗，争取时机让有损害的器官恢复功 能
机械通气时呼吸生理
基本内容
呼吸驱动 通气功能 氧合功能 呼吸力学（弹性、阻力与呼吸功）