17.郭凤梅-阻力与顺应性

有效顺应性2： 顺应性与肺的弹性回缩力成反比例： C=1/Pelast 当肺部充气时胸廓同时扩展。胸廓与肺两种弹性系统呈 平行状的连接。 总的顺应性包括肺和胸廓的顺应性，健康成 人肺顺应性是200 ml/cmH2O,而胸廓的顺应性与它相等。 两者之顺应性均相等于100ml/cmH2O，因为在呼吸系统 二者呈平行连接时，总的顺应性是两者各自倒数值相加 (Kirchhoff’s Law): 总体顺应性：1/总体=1/C肺+1/C胸腔
顺应性4：
*曲线中间徒直（直线）部分: 在曲线这些部分呼吸功是最小的，最 大的梯度斜率导致最大的静态顺应性。顺 应性随肺容量而变化。 在正常的功能残气 量（约3升）的区域它是最高.（见静态肺 容量章）。 功能残气量下降至2升或上升至5升时 顺应性也减少或增加一半. 此意味着使用 同样的容量在压力上有2倍之差异。 在临床实践中通气参数设置:吸气末 和呼期末容量（LVend.insp和LVend.exp ）应当設置在压力-容量曲线的中间直线 部分. 图13.肺内压力-容量图(下、中、上三部分)
Normal
Time (sec)
DECREASED COMPLIANCE
Lung Compliance Changes and the P-V Loop
Increased Normal Decreased
Volume (mL)
VT levels
COMPLIANCE COMPLIANCE
Paw (cm H2O)
阻力- 气流阻力的测定6：
当吸气时的肺的弹性纤维延长 而增加了弹性回缩力（类似一个盘 绕的弹簧）。细支气管呈放射状的 牵引拉长；支气管的气流阻力下降。 而呼气的弹性回缩力减低，细支气 管变狭，气流阻力增加（图9）。 气流阻力的这些周期性的变化, 说明了为什么呼气相比吸气相轻微 延长，也是为什么呼气在阻塞性通 气障碍时比吸气时所起的作用更大。 因此呼气相的延长和更加困难，和 呼气时狭窄音如喘鸣音或管状音在 全肺都能听到。
顺应性5：
*上部曲线平坦部分 曲线的这一部分表示肺泡最大的弹性。 压力进一步增加不会引起任何容量的增加 (即第二拐点)，肺泡间隔过度膨张可累及 弹性的丧失。存在着对肺泡结构损害的危 险,即肺泡气压/容积伤和由于肺毛细血管 被压迫,血流灌注减少。 在曲线的下、上两个转折点被称为“折 返点”(拐点).下部的拐点(即第一拐点)是在 闭合容量的区域（见静态肺容量章）. 在压力-容量图上徒直部分的呼吸力是明 显少于在两个拐点的以外部分之力. 顺应性对功能残气量（FRC）关系归属于 “特殊的顺应性”. 特殊的顺应性 = 顺应性 /FRC上述“特殊的顺应性”在婴幼儿和成 图13.肺内压力-容量图(下、中、上三部分) 人是相等的。
有效顺应性4：
肺的顺应性取决于肺的纤维组织的弹性（C↓肺纤维化），肺内液体量 （C↓在肺水肿）和表面活性物质的活性。在肺气肿肺的回缩力是减低而顺 从性是增加，这是因为肺实质喪失的缘故。顺应性下降也与限制性通气障碍 有关.
引起顺应性下降因素如下： *实质性改变
*表面活性物质-功能性紊乱
*容积减少
呼吸窘迫症 （ 支气管-）肺炎 肺水肿 纤维性变 呼吸窘迫症 肺泡的肺水肿 肺不张 吸引 气胸 、 横隔抬高
有效顺应性3： 新生儿肺的弹性是非常微小的，随年龄之增长而增加. 于 是在新生儿、婴儿和幼儿产生自主呼吸时为对抗增加的阻力而 使顺应性降低. 正常值：（1ml/cmH2O/kgBW ） 新生儿： 3-5ml/cmH2O 婴儿： 10-20ml/cmH2O 幼儿： 20-40ml/cmH2O 成人： 70-100ml/cmH2O
Reff=（气道峰压—平台压）/流速（L/sec）
阻力- 气流阻力的测定3：
举例： 最大吸气压力：22 cmH2O 吸气平台压力：20 cmH2O 吸气流速：30 L/min = 0.5 L/sec (22-20)：0.5 = 4 cmH2O/L/sec Reff = 4 cmH2O/L/sec
根据Hagen-Poseuille’s定律，气流阻力R与管道内徑成反比平是半径r的4次 方之一，就是说如果气道直径减少一半则阻力增加16倍。 Hagen-Poseuille’s定律: R=1/r4
图26
静态肺容量
顺应性1：
顺应性（C）是一种肺扩张的测定； 也可叙述呼吸机的弹性特点。它是每单 元肺内容量的改变对肺泡内压改变之间 的关系. C=ΔV ml /ΔP cmH2O 顺应性以ml/cmH2O表示。 假如外加的容积压入弹性物体中如气 囊，那就在一定压力下有一定的容量,此 容量变化即ΔV值,而压力的增加即ΔP值. 容量变化是从一次呼吸开始到结束时充 满肺的容量。顺应性( C)的斜率即顺应性 的测定.顺应性C的斜率越陡，则顺应性 也越高.
Preset PIP
Pressure Targeted Ventilation
定容型通气时顺应性降低压力－时间曲线
顺应性下降时流速－时间曲线变化
定压型通气
内容提要
1
2 3 4
顺应性的测定 阻力- 气流阻力的测定 顺应性和阻力测定的临床意义
呼吸系统的阻力
• 粘性阻力（resistive resistance）
ARDS
FRC RV 0 Pressure, cm H2O #50
Normal
PIP
PIP
Low Compliance
PPlat
Paw (cm H2O)
PPlat
PIP
Increased PPlat (Decreased Compliance) Normal PPlat (Normal Compliance)
图11.肺顺应性的模式
顺应性2：
举例： C = ΔV(=1000ml) / ΔP(=10mbar) = 100 ml/cmH2O
充气容量相等,顺应性越大， 压力增加越少。
图12 在人工通气下肺顺应性的模式
顺应性3：
图13肺内压力—容量图叙述了肺和胸 廓静态顺应性.也可称为“肺的松弛曲线”. 从此图中能算出在上呼吸道所给压力的肺 内容量. 曲线为S形状,可分为三个部分: *下端曲线平坦部分 ； 假使呼期末肺容量（Lvend.exp,LV=lung volume）太低, 是因呼气末小气道关闭 （气道闭合），而远端肺泡将发生萎陷。 在每一次吸气时必须使用“打开肺泡压力” ，使这些萎陷的肺区能够开放.打开肺泡的 压力=必需打开萎陷肺泡的压力。肺泡开 放压力总是稍高于肺泡关闭的压力，即肺 泡萎陷时的那个压力。 图13.肺内压力-容量图(下、中、上三部分)
静态肺容量1：
正常值以成人体重约70公斤为准： 1. 潮气量(VT):当平静呼吸时, 吸入或呼出时的容 量。正常值：约0.5升-0.6升. 2. 补吸气量（IRV）在平静吸气后, 能进一步吸入 的更多的气量，即是正常吸气和最大吸气间 的差数。正常值约2.5升，约为肺活量2/3。 3. 补呼气量（ERV）在平静呼气后能进一步呼出 的更多的气量，即是正常呼气和最大呼出间 的差数。正常约1.5升，约为肺活量的1/3。 4. 残气量（RV）：在最大呼气后残留在肺内的气 量。正常值约1.5到2升。 5. 肺活量（VC）:最大吸气与最大呼气之间的差 数,是测量最大的呼、吸气的活动。正常值： 3.5—5.5升。 6. 肺总量(TLC);肺内最大的含气量。它是肺活量 和残气量之和。正常值：约6升。
阻力- 气流阻力的测定4： 气道阻力增加的原因如下： *过量的分泌物，分泌物的滞留 *粘膜的肿胀（哮喘，支气管炎，肺水肿） *支气管痉挛 *肺气肿（动态性气道压缩） *异物 *肿瘤狭窄
阻力- 气流阻力的测定5： 呼吸周期中阻力的更改：
气管支气管树不是一种坚硬的管道系统，当第十一到第十三代 支气管失去软骨支撑, 比有软骨支撑的支气管系统更能扩张和狭窄。 软骨破碎的吸气支气管腔能保持开放，主要是依靠周围肺组织的弹 性收缩力，保持小气道打开的二种因素: *肺的弹性回缩力 *胸膜内压（=胸膜内压力=此压力作用在整个肺包括气道）
阻力- 气流阻力的测定1：
阻力（R）是气道阻力的测定（气流 阻力）。它是在一个管道内气体开始流 动与结束之间的压力差和单位时间内气 体容积的流量（= 流速flow）之比.在肺 的气道内它是口部大气压力减去肺泡压 力的压力差（图8）。 阻力单位: cmH2O/L/sec R=ΔP/V 在健康成人气道阻力正常值是2-4 cmH2O/L/sec之间。 图8. 阻塞性通气障碍
举例： 潮气量：800 ml, 平台压力：18 cmH2O PEEP： 6 cmH2O Cstat= 800 ÷ (18-6)= 66.6 ml/cmH2O
静态顺应性2：
• 肺部无疾病而插管病人的静态顺应性约50到70 ml/cmH2O之间。 • 重要的是在静态条件下，要有足够的吸气平台时间(VCV)以便测定 压力,在平台期内呼吸机不输送气体给病人属无流速相期, 流速=0,为时 约3-5秒. • 要精确测定静态顺应性,要求呼吸肌肉完全松弛，无肌肉活动，此只 能用深度镇静剂或松弛剂才能达到.
阻力- 气流阻力的测定2：
在健康肺插管病人气道吸气阻力是4-6 cmH2O/L/sec之间。 在非阻塞性的患者气管内插管和体外呼吸回路管道占总阻力的一半以上。 在儿童由于呼吸器官在解剖和生理上的特点引起更高的气流阻力。 正常值： 新生儿 30—50 cmH2O/L/sec 婴儿 20—30 cmH2O/L/sec 幼儿 20 cmH2O/L/sec 成人 2—4 cmH2O/L/sec 有效阻力Reff的测定：
图9. 在呼吸相支气管腔的变化
病变的肺顺应性曲线与健康的肺顺应性曲线的比较
TLC
Volume, L
He a
lth y
FRC(功能残气量): functional residual capacity RV(残气量): residual volume TLC(肺容量): total lung volume
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Vital capacity
呼吸系统阻力与顺应性的 监测及临床意义
郭凤梅 东南大学附属中大医院ICU
内容提要
1
2 3
顺应性的测定 阻力- 气流阻力的测定 顺应性和阻力测定的临床意义
静态顺应性1： 为了临床上需要,按静态顺应性能计算如下：
静态顺应性的计算：
Cstat= 呼出潮气量(ml) / [平台压-PEEP（cmH2O）]
气道阻力：人体气道+人工气道
Raw=8ηl/（πγ4） 具有流速和容积依赖性 单位：cmH2O/L/S
气道阻力的计算
• PIP-Pplat= Flow x Resistance R=（ PIP-Pplat）/ Flow =（37.2-20.0）/0.5 =34.4cmH2O/L/S
呼吸系统的阻力
动态顺应性： 当人工呼吸无平台相不能满足静态条件即流速=0，只有 动态顺应性Cdyn才能被计算。 Cdyn = 呼出潮气量(ml) / [峰压-PEEP(cmH2O)] 动态顺应性因气流除要克服弹性阻力外，尚需克服粘性 阻力.其值比静态顺应性小10-20%.
有效顺应性1：
因技术原因不能在气管插管附近测定压力和容量，而是远离患者在呼 吸机内测定称为有效顺应性,以替代静态顺应性. 另外它尚包含呼吸器系统如呼吸机，管道和湿化器所特有的顺应性. 故 计算值不能作为肺和胸廓真正的静态顺应性. 但只要外部的条件如呼吸机， 管道和湿化器均未改变, 它仍可作为一种趋势来评估. 系统顺应性(指呼吸机)正常约为3—4ml/cmH2O之间，就是压力每增加 1.0cmH2O，潮气量就丧失3—4ml。 举例： 机械强制呼吸800ml和管子内的顺应性为3ml/cmH2O： Pmax(峰压)=20 cmH2O Vteff(有效潮气量)=740ml Pmax=40 cmH2O Vteff=680ml
• 弹性阻力（elastic resistance）
顺应性（compliance）:单位压力引起的容积变 化 C=△V/ △ 具有容积依赖性 单位：ml/cmH2O
顺应性的计算
• Pplat=Volume/compliance+ PEEP • C=VT/（ PIP-Pplat） =340/（20.0-10.7） =36.6ml/cmH2O