机械通气

机械通气的相关理论和临床应用

（苏州大学附属第一医院王光杰）

一、呼吸器官解剖的主要方面

1、下呼吸道

气管：直径1.5～2.0cm

支气管在肺内有22级分支，直径2mm以下为小气道。

2、肺泡

平均直径约0.25mm。肺泡毛细血管膜的平均厚度约1um。人肺肺泡约3～6亿。全部肺泡面积估计约50～100m2。

3、胸膜腔

吸气时平均压力为－8cmH2O，呼气时为－2.5cmH2O。

4、呼吸肌

膈肌与肋间肌为主要呼吸肌。

5、肺的循环

呼吸系统的血液供应包括肺循环和支气管循环。

二、肺脏的通气和换气

1、潮气量（VT）：正常成年人为400～500ml，潮气量75％来自膈肌，25％来自胸廓肋间肌。

2、肺活量（VC）：系最大深吸气量加补呼气量，正常值65～75ml/kg。

3、补吸气量（IRV）和深吸气量（IC）：IC约为VC的75％。

4、补呼气量（ERV）：平静呼气后用力呼气所呼出的气量。

5、功能残气量（FRC）：功能残气位时为胸廓向外的弹性力与肺泡向内的弹性力处于平衡状态。等于残气量（RC）

+ ERV。

6、每分钟通气量（MV）：正常值为6L／min

MV=潮气量×呼吸频率

每分钟肺泡通气量=（潮气量－无效腔）×呼吸频率。

7、通气与血流比率（V/Q）：V/Q为4/5或0.8。V/Q>0.8时产生生理无效腔（生理死腔），V/Q<0.8产生动－静

脉分流。

8、血红蛋白氧离解曲线：呈S形，因此增加肺通气并不能代偿V/Q失调所致的缺氧。

9、肺泡毛细血管的弥散：与气体分子量的平方根成“反比”，与在间质中的溶解度成“正比”，与肺泡气与肺循

环中的气体分压差成“正比”，与肺泡毛细血管膜弥散面积和距离也有关。

V/Q和弥散涉及换气功能。健康人在静息时每分钟氧摄取量约250ml，每分钟二氧化碳排出量约200ml，呼吸商为200／250，即0.8。

三、呼吸动力

1、呼吸压力

A、胸膜腔内压（胸内压）：用力呼气时胸膜腔内压为正压。

B、肺泡内压（肺泡压）：呼气时胸腔负压减少，低于肺弹性回缩压产生呼气。肺泡内压在平静呼吸时，波动在

－5～＋5 cmH2O。

C、气道内压：吸期末和呼气末肺泡压和大气压平衡，此时气道压等于大气压。

D、跨气道压：气道内外压力的差数。临床上采取增加呼气末压力，防止气道陷闭。

E、跨胸压（跨胸廓压）：相当于肺泡与胸廓外大气压的差数，为呼吸机驱动呼吸的总压力。

F、跨肺压：想当于肺泡内压与胸膜腔内压的差数，肺顺应性减低时跨肺压增大。

G、跨胸壁压：胸膜腔内压与胸廓外大气压之差，其大小决定于胸壁的顺应性。

2、顺应性

顺应性是指在外力作用下弹性组织的可扩张性。

顺应性（C）＝容积改变（ΔV）／压力改变（ΔP）

肺顺应性（CL）＝肺容积改变（ΔV）／跨肺压

胸壁顺应性（C CW）＝肺容积改变（ΔV）／跨胸壁压

总顺应性（C RS）＝肺容积改变（ΔV）／跨胸廓压

正常人C RS约为0.11L／cmH2O，CL和C CW很接近，约为0.22L／cmH2O。

肺间质纤维化、肺水肿、ARDS等可引起肺顺应性下降，肺气肿患者静态肺顺应性增大。

3、气道阻力

气道阻力＝［气道外口压（大气压）－肺泡压］／流量cmH2O／L·S

健康人平静呼吸时呼吸道阻力在1～3 cmH2O／L·S。小气道阻力只占总气道阻力的20％。

4、呼吸功

功的物理概念是力与距离的乘积。从呼吸生理来说力可用压力代替，距离可用容积代替。呼吸功也可用氧耗量表示，正常人耗氧量为200～300ml，呼吸肌的耗氧量是总耗氧量的5％以下。哮喘患者呼吸肌耗氧量可增加4～10倍。肺纤维化患者，肺弹性阻力增加，因而不自觉的选择浅速呼吸，以减少克服弹性阻力所做的功。

四、机械通气对生理功能的影响

（一）对呼吸中枢的影响

抑制呼吸中枢的兴奋性

（二）对呼吸肌的影响

恢复呼吸肌的疲劳，可引起废用性萎缩

（三）对呼吸压力的影响

气道内压（包括峰压和平均压），肺泡内压、胸腔内压均有不同程度的升高。肺泡内压明显升高可引起气压伤。

（四）对呼吸负荷的影响

1、正压通气可适当扩张支气管

2、ARDS用正压通气特别是使用PEEP，可提高功能残气量

3、机械通气增加了附加呼吸功，但也减少患者的自主呼吸作功。若人机对抗，还会增加呼吸功消耗。（五）对肺容量的影响

正常人，PEEP为5 cmH2O时，FRC增加500ml。

（六）对肺通气和换气功能的影响

深而慢的正压通气可提高每分肺泡通气量。机械通气可抑制肺毛细血管内液体外渗。机械通气有扩张细支气管和肺泡的作用，还可提高氧疗的疗效。

（七）对循环功能的影响

吸气正压特别是平均气道正压越高，对循环的影响就越大。平均气道压是一个呼吸周期中气道内压的平均值，它反应了对胸内压的影响程度。用较高PEEP通气模式时，气道平均压高。

（八）对其他脏器功能的影响

1、对脑血流和颅内压的影响

PaCO2降低时脑血流量减少。但机械通气使胸内压升高。

2、对肾脏的影响

正压通气时抗利尿激素释放也增加，当PaO2>125mmHg时，将对肾功能产生不良影响。

3、对肝功能的影响

纠正缺氧后可改善肝功能

4、对消化系统的影响

机械通气可引起腹胀

5、对酸碱平衡的影响

通气不足致呼吸性酸中毒，通气过度致呼吸性碱中毒。

五、机械通气的目的和适应症

（一）机械通气的目的

1、改善通气，纠正呼吸性酸中毒

A×PCO2＝K（A代表肺泡通气量，K为常数）

2、改善换气，纠正低氧血症

例如使用PEEP通气以治疗ARDS

3、保持呼吸道通畅

睡眠呼吸暂停综合症（OSAS）行CPAP通气，则可保证气道通畅。