呼吸生理及机械通气基础
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• 气体交换发生的地方 • 肺泡外周有毛细血管网包绕 • 呼吸和循环系统关系密切
常用的生理学概念
呼吸生理学的基本概念
与呼吸有关的概念
• 通气：氧气（二氧化碳等）经由气道进出肺部 的这一过程
• 弥散：氧气（二氧化碳等）由肺泡（细胞组织 液中）进出毛细血管的过程
• 循环：由心脏的收缩作为主要驱动力，经过血 管系统输送携带营养及其他物质，并带走代谢 废物的过程
• 双触摸屏幕显示
呼吸生理及机械通气基础
主要内容
• 呼吸系统基本解剖结构 • 呼吸生理学基本概念 • 呼吸机简介 • 简要上机流程 • 常用呼吸模式说明
呼吸系统中的主要结构
呼吸系统解剖
呼吸系统的主要作用
• 为机体带来细胞代谢所需要的物质，氧气 • 去掉细胞代谢过程中产生的废物，二氧化碳
呼吸系统的基本组成
• 鼻与鼻腔 • 咽部 • 喉部 • 胸腔 • 主气管 • 支气管 • 肺泡
• 弹性阻力：肺泡和胸廓存在自然回缩的力，构 成弹性阻力，也就是肺的顺应性(Compliance)
• 用顺应性(C)来度量弹性阻力(E)，E=1/C • C=△V/△P（L/cmH2O）
• 肺顺应性（CL）=肺容积变化（△V）/跨肺压变化（△P）
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 静态（Cst）：每次吸气或呼气后，屏气，测定 肺容积和跨肺压变化，绘制压力－容积（P-V） 曲线，即可测得。
随后的呼气过程中，间断阻断气流，每次持续 1~2s，记录肺内压和肺容积的变化；
呼吸过程中的阻力 –顺应性
C dyne
VT不变或者 改变较小
C20
Volume
Pressure
压力增加
如果C20/Cdyne > 1—过度膨胀
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的变化
VT levels
1.使用表面活性物质 2. 肺气肿
• 在840 上, 在病人完全镇静, 肌松的前提下, 通过设 置, 模拟这一测量过程, 描画P-V环
• 参数设置:
– Vt = 1000 ml 或者 15ml/kg – Vmax = 10 Lpm – RR = 1 bpm
• 调出P-V环, 按 “手动送气” 键 • 然后 “冻结” 图形
Pressure-Volume Loop
• 动态（Cdyn）：不阻断气流时测得。
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 动态顺应性 Crs, dyn =
• 静态顺应性 Crs, st =
P
V
PIP – PEEP
Pplat – PEEP
t
Vt
t
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的测定
• 静态顺应性（Cst）测定 • 令受试者平静呼吸，然后缓慢吸气至TLC位，在
▪ 粘性阻力和惯性阻力，占1/3，以气道粘性阻力为主。
呼吸的动力来源 – 自主呼吸
• 平静时候, 吸气力量主要来自膈肌的收缩 • 呼气时, 膈肌放松, 胸廓弹性回缩, 气体排出
呼吸的动力来源 – 机械通气
• 通过呼吸机做功，为病人输送气体 • 目前最主要的机械通气方式是正压通气
呼吸过程中的阻力 – 弹性阻力
– 时间常数（τ）＝阻力（Ｒ） X 顺应性(Ｃ)
呼吸生理中常用的各种量
呼吸机简介
最早的呼吸机
• 负压通气呼吸机
– 铁肺
当今先进的呼吸机
基本结构
GUI, 图形用户界面, (上下双屏)
BDU, 送气单元 BPS 备用电池 气体压缩机 车架
GUI – 功能特点
• 用户界面方便直观
– 台车支架上可以270度旋转 – 可单独安装， 延长电缆30英尺
3.RDS
Volume
Pressure
PIP不变— VT 变化
Preset PIP
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的下降
• 肺实质改变
– ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化
• 表面活性物质功能障碍
– ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸
• 肺容量减少
– 气胸, 膈肌抬高
呼吸过程中的阻力 – 用840测量顺应性
与呼吸有关的概念
• 外呼吸（通气）：指气体进出肺部的过程 • 内呼吸：气体（氧气、二氧化碳等化学物质）
在肺泡以及组织中进出（弥散）的过程
与呼吸有关的概念
呼吸过程中的作用力
• 呼吸的动力来源
– 自主呼吸 – 机械通气
• 呼吸的阻力来源
– 弹性阻力(静态阻力)
▪ 肺和胸廓的弹性阻力，占2/3
– 非弹性阻力(动态阻力)
生不同的音调 • 挑起会厌就可以暴露声带
呼吸系统的基本组成 – 主气管
• “通风管” • 由16~20块C型软骨环支撑的
管道 • 长 10~12cm • 直径 2~2.5cm • 功能：气体进出的通路
呼吸系统的基本组成 – 胸腔
• 胸腔底部的膈肌把胸腔和腹腔 分隔开来
• 纵膈把胸腔分为左右两部分 • 胸腔内有胸膜, 胸膜把肺部包
呼吸过程中的阻力 – 顺应性正常值
• 新生儿 3-5
ml/cmH2O
• 婴儿 10-20源自文库ml/cmH2O
• 儿童 20-40 ml/cmH2O
• 成人 70-100 ml/cmH2O
• 无肺部疾病的气管插管患者
– 50-70 ml/cmH2O
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
• 主要为粘性阻力，即气体在气道中流动时所产 生的阻力
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
呼吸过程中的阻力 – 气道阻力正常值
• 新生儿 30-50 • 婴儿 20-30 • 儿童 20 • 成人 2-4
cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec
呼吸过程中的阻力 – 时间常数
• 时间常数的定义（体现病人个体差异）：
呼吸系统的基本组成 – 鼻和鼻腔
• 加温、加湿、清洁是鼻 部的主要功能
– 毛细血管加温 – 腺体分泌加湿 – 粘膜表面分泌物
+ 纤毛运动 清洁
呼吸系统的基本组成 – 咽
• 可划分为鼻咽、口咽、 喉咽
• 功能：食物和气体的通 道
呼吸系统的基本组成 – 喉
• 发音的重要结构 • 通过调节声带的紧张程度产
裹起来 • 胸膜分脏层和壁层，之间的腔
隙称胸膜腔 • 胸膜腔生理状态下是负压，有
一定量的滑液
呼吸系统的基本组成 – 支气管
• 主气管分成两支， 称左 右支气管
• 左支气管又分成两支 • 右支气管又分成三支 • 分支的地方称隆突 • 支气管如树枝样不断分支
下去，最终到达肺泡
呼吸系统的基本组成 – 肺泡
常用的生理学概念
呼吸生理学的基本概念
与呼吸有关的概念
• 通气：氧气（二氧化碳等）经由气道进出肺部 的这一过程
• 弥散：氧气（二氧化碳等）由肺泡（细胞组织 液中）进出毛细血管的过程
• 循环：由心脏的收缩作为主要驱动力，经过血 管系统输送携带营养及其他物质，并带走代谢 废物的过程
• 双触摸屏幕显示
呼吸生理及机械通气基础
主要内容
• 呼吸系统基本解剖结构 • 呼吸生理学基本概念 • 呼吸机简介 • 简要上机流程 • 常用呼吸模式说明
呼吸系统中的主要结构
呼吸系统解剖
呼吸系统的主要作用
• 为机体带来细胞代谢所需要的物质，氧气 • 去掉细胞代谢过程中产生的废物，二氧化碳
呼吸系统的基本组成
• 鼻与鼻腔 • 咽部 • 喉部 • 胸腔 • 主气管 • 支气管 • 肺泡
• 弹性阻力：肺泡和胸廓存在自然回缩的力，构 成弹性阻力，也就是肺的顺应性(Compliance)
• 用顺应性(C)来度量弹性阻力(E)，E=1/C • C=△V/△P（L/cmH2O）
• 肺顺应性（CL）=肺容积变化（△V）/跨肺压变化（△P）
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 静态（Cst）：每次吸气或呼气后，屏气，测定 肺容积和跨肺压变化，绘制压力－容积（P-V） 曲线，即可测得。
随后的呼气过程中，间断阻断气流，每次持续 1~2s，记录肺内压和肺容积的变化；
呼吸过程中的阻力 –顺应性
C dyne
VT不变或者 改变较小
C20
Volume
Pressure
压力增加
如果C20/Cdyne > 1—过度膨胀
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的变化
VT levels
1.使用表面活性物质 2. 肺气肿
• 在840 上, 在病人完全镇静, 肌松的前提下, 通过设 置, 模拟这一测量过程, 描画P-V环
• 参数设置:
– Vt = 1000 ml 或者 15ml/kg – Vmax = 10 Lpm – RR = 1 bpm
• 调出P-V环, 按 “手动送气” 键 • 然后 “冻结” 图形
Pressure-Volume Loop
• 动态（Cdyn）：不阻断气流时测得。
呼吸过程中的阻力 – 动态和静态顺应性
• 动态顺应性 Crs, dyn =
• 静态顺应性 Crs, st =
P
V
PIP – PEEP
Pplat – PEEP
t
Vt
t
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的测定
• 静态顺应性（Cst）测定 • 令受试者平静呼吸，然后缓慢吸气至TLC位，在
▪ 粘性阻力和惯性阻力，占1/3，以气道粘性阻力为主。
呼吸的动力来源 – 自主呼吸
• 平静时候, 吸气力量主要来自膈肌的收缩 • 呼气时, 膈肌放松, 胸廓弹性回缩, 气体排出
呼吸的动力来源 – 机械通气
• 通过呼吸机做功，为病人输送气体 • 目前最主要的机械通气方式是正压通气
呼吸过程中的阻力 – 弹性阻力
– 时间常数（τ）＝阻力（Ｒ） X 顺应性(Ｃ)
呼吸生理中常用的各种量
呼吸机简介
最早的呼吸机
• 负压通气呼吸机
– 铁肺
当今先进的呼吸机
基本结构
GUI, 图形用户界面, (上下双屏)
BDU, 送气单元 BPS 备用电池 气体压缩机 车架
GUI – 功能特点
• 用户界面方便直观
– 台车支架上可以270度旋转 – 可单独安装， 延长电缆30英尺
3.RDS
Volume
Pressure
PIP不变— VT 变化
Preset PIP
呼吸过程中的阻力 – 顺应性的下降
• 肺实质改变
– ARDS, (支气管)肺炎, 肺水肿, 纤维化
• 表面活性物质功能障碍
– ARDS, 肺泡肺水肿, 肺不张, 误吸
• 肺容量减少
– 气胸, 膈肌抬高
呼吸过程中的阻力 – 用840测量顺应性
与呼吸有关的概念
• 外呼吸（通气）：指气体进出肺部的过程 • 内呼吸：气体（氧气、二氧化碳等化学物质）
在肺泡以及组织中进出（弥散）的过程
与呼吸有关的概念
呼吸过程中的作用力
• 呼吸的动力来源
– 自主呼吸 – 机械通气
• 呼吸的阻力来源
– 弹性阻力(静态阻力)
▪ 肺和胸廓的弹性阻力，占2/3
– 非弹性阻力(动态阻力)
生不同的音调 • 挑起会厌就可以暴露声带
呼吸系统的基本组成 – 主气管
• “通风管” • 由16~20块C型软骨环支撑的
管道 • 长 10~12cm • 直径 2~2.5cm • 功能：气体进出的通路
呼吸系统的基本组成 – 胸腔
• 胸腔底部的膈肌把胸腔和腹腔 分隔开来
• 纵膈把胸腔分为左右两部分 • 胸腔内有胸膜, 胸膜把肺部包
呼吸过程中的阻力 – 顺应性正常值
• 新生儿 3-5
ml/cmH2O
• 婴儿 10-20源自文库ml/cmH2O
• 儿童 20-40 ml/cmH2O
• 成人 70-100 ml/cmH2O
• 无肺部疾病的气管插管患者
– 50-70 ml/cmH2O
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
• 主要为粘性阻力，即气体在气道中流动时所产 生的阻力
呼吸过程中的阻力 – 非弹性阻力
呼吸过程中的阻力 – 气道阻力正常值
• 新生儿 30-50 • 婴儿 20-30 • 儿童 20 • 成人 2-4
cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec cmH2O/L/sec
呼吸过程中的阻力 – 时间常数
• 时间常数的定义（体现病人个体差异）：
呼吸系统的基本组成 – 鼻和鼻腔
• 加温、加湿、清洁是鼻 部的主要功能
– 毛细血管加温 – 腺体分泌加湿 – 粘膜表面分泌物
+ 纤毛运动 清洁
呼吸系统的基本组成 – 咽
• 可划分为鼻咽、口咽、 喉咽
• 功能：食物和气体的通 道
呼吸系统的基本组成 – 喉
• 发音的重要结构 • 通过调节声带的紧张程度产
裹起来 • 胸膜分脏层和壁层，之间的腔
隙称胸膜腔 • 胸膜腔生理状态下是负压，有
一定量的滑液
呼吸系统的基本组成 – 支气管
• 主气管分成两支， 称左 右支气管
• 左支气管又分成两支 • 右支气管又分成三支 • 分支的地方称隆突 • 支气管如树枝样不断分支
下去，最终到达肺泡
呼吸系统的基本组成 – 肺泡