呼吸生理和呼吸模式.pptx

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,#,TOPCHANCE,致力于提供专业的危重医学解决方案和服务体系,呼吸系统解剖生理,与呼吸机的基本模式,Version 4.1,*有 限 公 司,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构,肺容量的几个概念,整个呼吸过程（广义的“呼吸”）,自主呼吸的过程,呼吸过程中的血液循环问题,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构,肺容量的几个概念,整个呼吸过程（广义的“呼吸”）,自主呼吸的过程,呼吸过程中的血液循环问题,呼吸系统,上呼吸道：,鼻和鼻腔,过滤、湿化、加温,咽,喉,呼吸机,(应用气插和气切,）:,吸入呼出过滤器,电子湿化器人工鼻,呼吸系统,下呼吸道：,气管,支气管,终末细支气管,肺泡,(肺内气体交换),肺泡-肺内气体交换,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构,肺容量的几个概念,整个呼吸过程（广义的“呼吸”）,自主呼吸的过程,呼吸过程中的血液循环问题,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),潮气量(,TV)：,静息状态每次吸入或呼出的气量,成人约400-500毫升,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),补气量(,IRV)：,平静吸气后所能吸入的最大气量,正常成人约,2500-2600,毫升,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),吸气量(,IC)：,平静呼气后能吸入的最大气量,IC=TV+IRV,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),补呼气量(,ERV)：,平静呼气后所能呼出的最大气量,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),肺残气量(,RC)：,最大呼气后肺内残留的气量,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),功能残气量(,FRC)：,平静呼气后肺内残留的气量,FRC=RC+ERV,肺容量,功能残气量(,FRC),的临床意义：,FRC,在生理上起着稳定肺泡气体分压的缓冲作用，减少了通气间隙时对肺泡内气体交换的影响,如果没有,FRC，,呼气末期肺泡将完全塌陷，产生静-动脉血分流,FRC,增加提示肺泡扩张，,FRC,减少说明肺泡缩小或塌陷,机械通气：,PEEP,增加功能残气量(,FRC),肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),肺活量(,VC)：,最大吸气后能呼出的最大气量,VC=IRV+TV+ERV,正常成人约4500毫升,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),吸气量(,IC),肺总容量(,TLC)：,肺内所含的总气量,TLC=VC+RC,肺容量,潮气量(,TV),补气量(,IRV),吸气量(,IC),补呼气量(,ERV),肺残气量(,RC),功能残气量(,FRC),肺活量(,VC),肺总容量(,TLC),一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构,肺容量的几个概念,整个呼吸过程（广义的“呼吸”）,自主呼吸的过程,呼吸过程中的血液循环问题,整个呼吸过程(广义的,“,呼吸,”,),肺部换气：,外界和肺泡之间气体的吸入和呼出,肺内气体交换(氧合)：,血液中的氧气和二氧化碳在肺泡毛细血管内外的交换扩散,静脉血 动脉血,血液循环：,血液将动脉血(,O2),带到身体各部分，将静脉血(,CO2),带回肺泡毛细血管,细胞内呼吸：,血液和身体中的氧气和二氧化碳在细胞间的交换扩散,动脉血 静脉血,机械通气,肺内气体交换-氧合,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构,肺容量的几个概念,整个呼吸过程（广义的“呼吸”）,自主呼吸的过程,呼吸过程中的血液循环问题,自主呼吸的换气过程,：主动吸气，被动呼气,主动吸气,被动呼气,呼吸肌,呼吸肌的作用,胸锁乳突肌-将胸骨向上提升,前锯肌-提升多数肋骨,斜角肌-提升头两条肋骨,外肋间肌-扩张胸膛,腹直肌-向下拉到低位肋骨，同时将腹内物向隔膜下压,内肋间肌-压下胸膛,肺内压的变化,自主呼吸,过程:压力和容量的变化,隔肌和肋间肌收缩,胸内容积增大,胸膜内压变负,肺扩张,肺内压变负,外界空气流(压)入肺中,胸膜内压,肺内压,肺内气量,一、呼吸系统解剖生理,呼吸系统解剖结构,肺容量的几个概念,整个呼吸过程（广义的“呼吸”）,自主呼吸的过程,呼吸过程中的血液循环问题,呼吸过程中的血液循环问题,静脉瓣,肌肉泵,“,呼吸泵,”,静脉血回心动力：,吸气时：,-,胸内,Pressure,-腹内,Pressure,自主呼吸中,“,呼吸泵,”,的作用,自主呼吸中,“,呼吸泵,”,的作用,呼吸系统和循环系统的和谐工作,自然进化的结果,一、呼吸系统解剖生理,回 顾,呼吸系统解剖结构,肺容量的几个概念,整个呼吸过程（广义的“呼吸”）,自主呼吸的过程,呼吸过程中的血液循环问题,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念,机械通气和心肺对抗,呼吸机的几个重要参数,呼吸模式,压力触发和流速触发,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念,机械通气和心肺对抗,呼吸机的几个重要参数,呼吸模式,压力触发和流速触发,呼吸机基本概念,什么是呼吸机？,呼吸机 电子打气筒,！,开环控制系统,(送气,无反馈),Vs.,闭环控制系统,(监测-反馈控制),=安全、准确,呼吸机系统简图,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念,机械通气和心肺对抗,呼吸机的几个重要参数,呼吸模式,压力触发和流速触发,自主呼吸,vs.,正压通气,Pressure,压力,Volume,容量,I E I E,自主呼吸,正压通气,机械(正压)通气与心肺对抗,吸气时：,-,胸内,Pressure,-腹内,Pressure,自然进程的破坏：,“,呼吸泵,”,作用的丧失,回心血量降低,心排量,CO,低血压,组织灌注减少,机械(正压)通气与心肺对抗,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念,机械通气和心肺对抗,呼吸机的几个重要参数,呼吸模式,压力触发和流速触发,呼吸三要素:,压力、容(流)量和时间,流速-时间曲线,压力-时间曲线,压力(,P)：Pressure,容量(,V)：Volume,流速(,f)：Flow,时间(,t)：Time,吸呼比(,I:E):,其中：,吸气相(,I),=,吸气时间(,Insp.)+,平台时间(,Pause),呼气相(,E),=,呼气时间(,Exp.),正比通气、反比通气,屏气：,气体扩散,肺内交换,重要呼吸参数,压力-时间曲线,流速-时间曲线,平台压力:气体均匀扩散后,峰值压力(,PIP),潜在危害：,气压伤、心肺对抗,呼气末压力(,PEEP),吸气流速,呼气末流速,呼出潮气量,密闭系统：吸入潮气量=呼出潮气量,阻力压,P,resi,顺应性压,P,comp,INSP PAUSE:,肺顺应性,Comp.=,潮气量,V,T,/,顺应性压,Pcomp,ml/cmH,2,O,气道阻力,Resi.=,阻力压,Presi/,吸气流速,Insp Flow,cmH,2,O/l/min,EXP PAUSE:,(End Exp Flow 0),内源性,PEEP,i,Auto-PEEP,总,PEEP,tot,吸入潮气量,肺顺应性(,Compliance)：,弹性,内源性,PEEPi/Auto-PEEP：COPD&Asthma,空气滞留,Time(,s,),(,L/min),1,2,3,4,5,6,120,-120,Auto-PEEP,的流量波形,End Exp Flow 0,二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念,机械通气和心肺对抗,呼吸机的几个重要参数,呼吸模式,压力触发和流速触发,呼吸模式,呼吸模式：,辅助/控制型(,A/C:Assist/Control;CMV),半自主型:同步间歇指令呼吸,SIMV,自主型(,Spontaneous),控制呼吸方式：,容量控制方式(,VCV):Volume Control,压力控制方式(,PCV):Pressure Control,自主呼吸方式,：,持续正压呼吸:,CPAP,压力支持(,PSV):Pressure Support,辅助/控制模式(,A/C):,机控呼吸,临床应用：病人基本没有自主呼吸,呼吸机根据临床医生的设定参数供气：,潮气量或压力,流速和流速波形，或吸气时间,呼吸频率,由机器启动，也可由病人同步触发通气,Time,Pressure,优点,可提供完全的通气支持,可控制呼吸频率,缺点,设置值有时可能不能满足病人的通气需求,需检查血气指标(,Po,2,、Pco,2,),当辅助呼吸增加时，分钟通气量可能会增加,可引起过度通气,需设定高呼吸频率、潮气量和分钟通气量上限报警,辅助/控制模式(,A/C):,机控呼吸,半自主型:,同步间隙指令通气(,SIMV),临床应用：病人有一定频率的自主呼吸,由呼吸机强制通气和自主呼吸组合而成,强制通气是由机器启动(,IMV),或病人触发(,SIMV),在自主呼吸时，病人决定潮气量和呼吸频率,Time,Pressure,病人触发的强制通气,病人触发,自主呼吸,机器启动,的强制通气,半自主型:同步间隙指令通气(,SIMV),优点,同步呼吸可改善病人的舒适性,可减少病人和呼吸机之间的对抗,相比,A/C,模式，可减少过度通气的发生,缺点,如果设定频率或潮气量太低，对病人的支持就会不足,自主型(,Spontaneous),临床应用：病人有足够的自主呼吸频率,定义,要求有主动的自主呼吸驱动力,连续气道正压(,CPAP)：,恒定的正压(,PEEP),作用于整个自主呼吸过程中,可提供或不提供吸气支持(,PSV),可减少呼吸作功(,WOB),潮气量和呼吸频率由病人自己决定,通常是拔管前最后的通气模式,10,cm H,2,O PEEP,Time,自主型(,Spontaneous),呼吸机监测一次呼吸开始到下一次呼吸开始的时间,如果这个时间超过了操作者设定的窒息通气间隔时间(默认值：20秒),，,窒息通气开始按照预设值（压力控制或容量控制方式）工作,当呼吸机监测到病人有二次连续的自主呼吸，窒息通气自动停止，按原模式通气,窒息通气双向转换,(Apnea Ventilation),呼吸模式,呼吸模式：,辅助/控制型(,A/C:Assist/Control;CMV),半自主型:同步间歇指令呼吸,SIMV,自主型(,Spontaneous),控制呼吸方式：,容量控制方式(,VCV):Volume Control,压力控制方式(,PCV):Pressure Control,自主呼吸方式,：,持续正压呼吸:,CPAP,压力支持(,PSV):Pressure Support,控制呼吸,容量控制(,VCV):Volume Control,压力-时间曲线,流量-时间曲线,吸气流速波形：,1.方波,2.智能容量递减波,降低峰值压力,减少气压伤和,心肺对抗,潮气量固定,按病人理想公斤体重(,IBW),设定:7-10,ml/1kg,从低潮气量开始(肺保护性通气),设定：潮气量、吸气流速和波形、,呼吸频率,压力：随病人顺应性和气道阻力变化,优点,医生可控制潮气量、呼吸频率，以满足病人通气需求,缺点,吸气峰压可能会很高(特别是气道阻力较大时),容易引起气压伤和心肺对抗,控制呼吸,容量控制(,VCV):Volume Control,控制呼吸,压力控制(,PCV):Pressure Control,设定：吸气压力、吸气时间、呼吸频率,流速波形：递减波，随,气道阻力而变化,潮气量：随病人顺应性变化,压力-时间曲线,流量-时间曲线,监测潮气量是否满足病人需求:,根据病人理想公斤体重(,IBW),7-10,ml/1kg,优点,可减少气压伤的发生率,可使塌陷或过度膨胀的肺泡恢复,改善气体分布,缺点,当病人顺应性发生变化时，潮气量随着改变(如,ARDS、,肺水肿病人,),如吸气时间延长(适当的吸气时间延长以保证潮气量),病人可能需要使用镇静剂或麻醉剂,控制呼吸,压力控制(,PCV):Pressure Control,新观点：压力上升时间,40,P,CIRC,cmH,2,O,INSP,L,min,EXP,PLOT SETUP,30,20,10,0,10,-20,80,60,40,20,0,20,-80,40,60,V,.,0,4,8,12,s,2,6,10,UNFREEZE,使吸气流速的上升符合病人的需求,范围,1-100%(,默认值,50%),高气道阻力:较缓的压力上升时间,Gas flow is greatest where resistance is low,hence overinflation of normal lung units.,V/Q,PvCO,2,=46 mmHg,PvO,2,=40 mmHg,PaO,2,=70 mmHg,PaCO,2,=45 mmHg,PaCO,2,=43 mmHg,PaO2=60 mmHg,自主呼吸,压力支持(,PSV):Pressure Support,压力-时间曲线,流量-时间曲线,1.由病人触发呼吸:压力触发，流速触发,2.吸气压力固定,根据病人情况设定,3.呼气灵敏度(,PB840&760,可调)：,流速为峰值流速的25%时,由吸气转为呼气,吸气流速:递减波,病人决定呼吸频率、峰流速,吸气时间和潮气量,自主呼吸,压力支持(,PSV):Pressure Support,当病人流速降到峰值流速百分比时，压力支持通气被终止,“,呼气灵敏度,”,定义了在终止呼吸机送气时预计达到的吸气流量峰值百分比,40,P,CIRC,cmH,2,O,INSP,L,min,EXP,30,20,10,0,10,-20,80,60,40,20,0,20,-80,40,60,V,.,0,4,8,12,s,2,6,10,PS Termination Criteria,新观点:呼气灵敏度,Esens,40%(,Set),25%(,Set),35%(,Leak Rate),呼气灵敏度,Esens,若泄漏超过机设的,Esens,，呼吸机无法判断病人已停止吸气而继续送气，将导致呼吸机对抗病人的呼气作功，使呼吸机与病人的呼吸不同步,如果吸入气量被过早终止，这会减少潮气量，或在呼吸机停止送气后患者仍存在自主吸气时，增加了吸气肌肉负荷,Flow,呼气灵敏度,Esens,与呼气,WOB,PRESSURE,医生可根据病人的情况调节,Esens,，使之符合病人内在的吸气相，可改善病人和呼吸机之间的同步性,FLOW,PS overshoots target,Esens fixed 25%,Esens adjusted to 50%,Normal,Problem resolved,0,100,0,15,低,的,PSV,设定值,5-10,cm H,2,O PSV,可减少病人克服气管插管和人工气道的阻力所作的功,可作为脱管的最后支持水平,高的,PSV,设定值,PS,可增加自主呼吸的吸气作功能力，最高可达,10,ml/kg,的潮气量,可满足病人几乎总的通气要求,自主呼吸,压力支持(,PSV):Pressure Support,优点,病人控制呼吸频率、潮气量和整个呼吸过程,克服吸气流速通过,气管插管和,人工气道时的阻力,病人感到舒适,可减少人机对抗,缺点,如果病人状况改变时，由于,呼吸机保持恒定的支持水平，可能,会发生通气支持不足,病人顺应性、阻力的变化,病人疲劳,自主呼吸的减弱,自主呼吸,压力支持(,PSV):Pressure Support,病人的评估值,监测呼出潮气量(7-10,ml/1kg),监测是否有呼吸频率的降低,PSV,的适用人群,有完整呼吸中枢的自主呼吸病人,自主呼吸,压力支持(,PSV):Pressure Support,自主呼吸:,CPAP(,持续气道正压呼吸),压力-时间曲线,流量-时间曲线,吸气触发灵敏度,呼气灵敏度,自主呼吸:,CPAP(,持续气道正压呼吸),PEEP(,呼气末端正压),增加功能残气量(,FRC),并可改善氧合,使塌陷的肺泡复原,扩张已打开的肺泡,使肺泡分布至肺毛细血管周围空间,可用于所有呼吸模式,5,cm H,2,O PEEP,PEEP/CPAP,优点：,预防和/或改善肺不张,改善氧合,潜在的副作用：,由于胸廓内正压的增加，使病人的心输出量降低,气压伤,增加颅内压,40,P,CIRC,cmH,2,O,INSP,L,min,EXP,PLOT SETUP,30,20,10,0,10,-20,80,60,40,20,0,20,-80,40,60,V,.,0,4,8,12,s,2,6,10,UNFREEZE,半自主型组合:同步间隙指令通气(,SIMV),强制呼吸+自主呼吸,强制呼吸:,容量控制方式(,VCV),或压力控制方式(,PCV),自主呼吸:,可加压力支持(,PSV),压力-时间曲线,流量-时间曲线,半自主型组合:同步间隙指令通气(,SIMV),强制呼吸+自主呼吸,强制呼吸:,容量控制方式(,VCV),或压力控制方式(,PCV),自主呼吸:,无压力支持(,PSV),二、呼吸机的基本模式,呼吸机的基本概念,机械通气和心肺对抗,呼吸机的几个重要参数,呼吸模式,压力触发和流速触发,同步触发方式,压力触发(,Press.Trigger),流速触发(,Flow Trigger),触发灵敏度,触发灵敏度：病人的努力程度,达到触发灵敏度时，呼吸机将触发供气,触发可选择压力或流速触发,压力触发,封闭回路：吸气阀和呼气阀关闭,病人横膈收缩，开始吸气动作,病人作功使呼吸机回路系统内产生负压,X,X,压力触发,当压力下降至医生所设定的灵敏度时，呼吸机将触发呼吸,从病人吸气作功到呼吸机触发呼吸之间，有短暂的延迟时间（吸气阀打开时间+气体从吸气阀到插管时间）,如存在,AUTO-PEEP,触发较困难,(须克服,AUTO-PEEP),气道漏气时(如小儿无囊气切、气插)无法应用,Baseline,Patient effort,Trigger,Pressure,人机对抗,存在,AUTO-PEEP,时,触发较困难,压力触发,压力触发灵敏度设定在,-2,cm H,2,O,图中，前二次病人作功达到压力灵敏度,；,呼吸机触发呼吸通气,第三次病人没有达到灵敏度；呼吸机不能触发通气,-2,cm H,2,O,流速触发,开放系统：吸气阀和呼气阀打开,呼气末，呼吸机提供一个低水平的连续气流（基础流速）进入病人呼吸回路,Delivered flow,Returned flow,No patient effort,Base Flow,无触发:吸入端流速=呼出端流速,流速触发,病人横膈收缩，吸气作功开始,当病人开始吸气,，,一些连续气流转移至病人处，,呼吸机将触发呼吸,Delivered flow,Less flow returned,病人触发:,吸入端流速-呼出端流速,触发灵敏度,流速触发,低水平的流速满足了病人触发呼吸所作的功，,有效地降低病人触发呼吸机工作所作的呼吸功,可用于有,AUTO-PEEP(COPD,和哮喘)的病人,可减少病人作功和呼吸机供气之间的时间延迟；与压力触发相比，可改善呼吸机的反应时间,克服气道漏气(设置超过漏气的触发灵敏度)，用于小儿病人,可减少胸部手术病人伤口疼痛,All,inspiratory efforts recognized,Time,Pressure,二、呼吸机的基本模式,回 顾,呼吸机的基本概念,机械通气和心肺对抗,呼吸机的几个重要参数,呼吸模式,压力触发和流速触发,三、引申话题,CMV,IPPV,SIMV,MMV,BIPAP,CPAP,SPONT,PCV,VCV,APRV,PLV,PS,ASB,ILV,PRVC,VAPS,PAV,各种新模式？“卖点”？“商业炒作”？,Auto Mode,AutoFlow,PPS,VS,基本呼吸模式的理解和应用最为关键！,呼吸模式：,辅助/控制型(,A/C:Assist/Control;CMV),半自主型:同步间歇指令呼吸,SIMV,自主型(,Spontaneous),控制呼吸方式：,容量控制方式(,VCV):Volume Control,压力控制方式(,PCV):Pressure Control,自主呼吸方式,：,持续正压呼吸:,CPAP,压力支持(,PSV):Pressure Support,回归根本！,ACCP Standards:,机械通气的目标,(,Slutsky,1993),CLINICAL,临床目标：,1.Reverse hypoxemia,改善低血氧症,2.Reverse respiratory acidosis,改善呼吸性酸毒症,3.Relieve respiratory distress,减轻呼吸窘迫,4.Prevent or reverse atelectasis,预防和改善肺不张,5.Reverse respiratory muscle fatigue,改善呼吸肌肉疲劳,PRIMARY,前 提：,Avoid Iatrogenic Lung Injury,避免医源性,肺损伤,目标:,以病人为中心的呼吸策略,前提：防止机械正压通气的副作用:,压力伤和容量伤,心肺对抗,其他并发症，如过度通气等,设置：根据病人的病理生理状况调节呼吸机的参数,以病人为中心的呼吸策略,Disease-Oriented Ventilation Strategies,阻塞型呼吸障碍,(气道阻力,),哮喘,支气管炎,肺气肿,烟雾吸入,过小的插管,限制型呼吸障碍,(肺顺应性,),ARDS,肺炎,充血性心衰,CHF,气胸,其他限制型,神经肌肉障碍,腹部扩张,胸壁畸形,以病人为中心的呼吸策略,Disease-Oriented Ventilation Strategies,以病人为中心的呼吸策略,Disease-Oriented Ventilation Strategies,如果不考虑病人的病理生理情况，盲目应用所谓,“,自动模式”也许会适得其反!,临床医生在对基本呼吸模式的理解之上，根据病人当时的病理生理情况，实时调节呼吸机参数最为重要,另类话题:设备科角色的再定位？,设备维修部门,Service Department,临床工程部：,临床技术支持和服务,Clinical Engineering,