呼吸机生理及应用课件.pptx
呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病,主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病,主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能主要内容:,呼吸系统解剖,呼吸系统解剖,呼吸道结构,上呼吸道包括鼻和咽下呼吸道包括喉、气管、支气管和肺,上呼吸道与下呼吸道:,是唯一进行气体交换的场所成人肺泡总面积可达到60100m2,肺泡:,呼吸道结构上呼吸道包括鼻和咽上呼吸道与下呼吸道:是唯一进行气,鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿喉部（软腭、会厌）可保持呼吸及吞咽动作的协调性,上呼吸道功能:,鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿上呼吸道功能:,喉部和气管对吸入气体进一步加温加湿气管表面的纤毛和粘液阻隔几乎所有杂质终末细支气管和肺泡是真正气体交换的场所,下呼吸道功能:,喉部和气管对吸入气体进一步加温加湿下呼吸道功能:,吸入气体的湿化,相对湿度40%绝对湿度8毫克/升温度22,环境空气:,相对湿度100%绝对湿度44毫克/升温度37 ,肺泡气:,吸入气体的湿化相对湿度40%环境空气:相对湿度100%肺泡气,外界空气寒冷，干燥杂质多,吸入过程中经过鼻、咽、喉、气管层层过滤加湿,肺内空气温暖，潮湿清洁,正常呼吸时吸入气体湿化过程,外界空气吸入过程中肺内空气正常呼吸时吸入气体湿化过程,机械通气时吸入气体的湿化,机械通气时吸入气体的湿化,湿化器,湿化器,通气单位：肺泡,类似于气球肺泡内充气，外部分布有血管正常情况下应该处于开放状态,肺泡结构:,完成气体交换吸入氧气，排出二氧化碳,肺泡功能:,通气单位：肺泡类似于气球肺泡结构:完成气体交换肺泡功能:,胸膜分为壁胸膜和脏胸膜两层正常情况下胸膜腔内没有气体，呈负压各种胸膜腔内病变：气胸，胸水，液气胸，血胸，脓胸,胸膜腔:,胸膜分为壁胸膜和脏胸膜两层胸膜腔:,正常吸气过程,主要吸气肌肉：膈肌,肺内压力低于大气压,肺内外压力重新平衡,吸气肌肉收缩,肺内压力下降,气体顺压力梯度进入肺内,正常吸气过程主要吸气肌肉：膈肌肺内压力低于大气压肺内外压力重,正常呼气过程,呼气是被动过程,胸廓和肺弹性回缩,肺内外压力重新平衡,吸气肌肉松弛,肺内压力升高,气体顺压力梯度排出肺内,正常呼气过程呼气是被动过程胸廓和肺弹性回缩肺内外压力重新平衡,肺因其弹性有向内收缩的趋势正常吸气是主动耗能的过程，而呼气是被动不耗能的过程正常呼吸为负压通气整个呼吸过程中消耗的能量称为呼吸功（Work Of Breathing WOB）,正常呼吸:,肺因其弹性有向内收缩的趋势正常呼吸:,机械通气时的吸气过程,定容或者定压,吸气过程中肺内压力大于大气压,肺内外压力重新平衡,呼吸机端压力增加,呼吸机端压力肺内压力,气体顺压力梯度进入肺内,机械通气时的吸气过程定容或者定压吸气过程中肺内压力肺内外压力,鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿呼吸系统解剖及基本功能由于死腔的存在，浅快的呼吸方式效率降低，消耗增加正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道Servo对应特点：吸气末期肺复张，Open Lung Tool正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode在肺泡内完成气体交换的过程机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定Servo对应特点：吸气末期肺复张，Open Lung ToolServo对应特点：吸气末期肺复张，Open Lung Tool正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道终末细支气管和肺泡是真正气体交换的场所呼吸系统解剖及基本功能正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道Edi监测可提供最准确的呼吸功信息血液内的酸性物质来源于机体代谢的产物以及溶于血液中的CO2整个呼吸过程中消耗的能量称为呼吸功（Work Of Breathing WOB）需要机械通气的常见疾病阻力（Resistance）:,机械通气时的呼气过程,送气结束后压力消失,呼气仍然是被动过程,肺内压力恢复零位可能大于大气压PEEP,呼吸机端压力降低,呼吸机端压力肺内压力,气体顺压力梯度排出肺内,鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿机械通气时的呼气过程送气结,机械通气为正压通气，违反正常呼吸生理尽可能在机械通气时保留自主呼吸能力机械通气过程中的不良反应多数与正压通气的基础有关,正常呼吸与机械通气:,机械通气为正压通气，违反正常呼吸生理正常呼吸与机械通气:,肺容积的相关概念:,肺容积的相关概念:,呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病,主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能主要内容:,21,呼吸的调控,Nature 1999,Airway pressure, flow and volume,21呼吸的调控Nature 1999Airway press,呼吸中枢位于脑干通过中枢和外周感受器反馈调控呼吸中枢活动，H+是主要监测信号肺部存在机械牵张感受器，维持正常呼吸（黑-伯反射）,呼吸的调控:,呼吸中枢位于脑干呼吸的调控:,血液正常PH值：7.357.45血液内的酸性物质来源于机体代谢的产物以及溶于血液中的CO2任何一种来源的酸性物质产生失去平衡，都将造成血液酸碱平衡紊乱肺（呼吸性）和肾脏（代谢性）是调节酸碱平衡最重要的器官,血液正常酸碱平衡:,血液正常PH值：7.357.45血液正常酸碱平衡:,CO2过多，造成呼吸性酸中毒CO2排出过多，造成呼吸性碱中毒由肺通气量进行调控,呼吸性酸碱平衡失调:,CO2过多，造成呼吸性酸中毒呼吸性酸碱平衡失调:,代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒酸性物质消耗过多，造成代谢性碱中毒肺部可通过呼吸调节即刻缓冲代谢性酸碱平衡失调，但效果有限肾脏是调节代谢性酸碱平衡失调最重要的器官，但发挥作用较慢,代谢性酸碱平衡失调:,代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒代谢性酸碱平衡失调:,对呼吸的反馈调节机制:,对呼吸的反馈调节机制:,与气道内径、气道长度、气流形态、流速等因素有关疾病特点：气道阻力增高，自主呼吸能力存在，脱机困难吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末流速 呼气阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼气流速不同的插管内径、不同的吸气流速均可导致不同的气道阻力，气道阻力增加是气道压力升高的主要原因肺部可通过呼吸调节即刻缓冲代谢性酸碱平衡失调，但效果有限触发做功（WOBp）:吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末流速 呼气阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼气流速不同的插管内径、不同的吸气流速均可导致不同的气道阻力，正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定呼吸系统解剖及基本功能酸性物质消耗过多，造成代谢性碱中毒常见科室：急诊，外科ICU，麻醉科弹性（E）与顺应性互为倒数关系缺氧严重到一定程度以后，将明显抑制呼吸Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒呼吸系统解剖及基本功能正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力,一定程度的缺氧可以刺激外周感受器，使呼吸加深加快缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制呼吸缺氧严重到一定程度以后，将明显抑制呼吸,缺氧对呼吸的影响:,与气道内径、气道长度、气流形态、流速等因素有关一定程度的缺氧,正常浓度的CO2是维持正常呼吸兴奋性的重要因素轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸过度通气造成CO2过度排出，可抑制呼吸过高的CO2将抑制呼吸，造成CO2麻醉,二氧化碳对呼吸的影响:,正常浓度的CO2是维持正常呼吸兴奋性的重要因素二氧化碳对呼吸,气体被吸入和呼出的过程吸入的气体并非100%参与气体交换，未参与气体交换的部分称为死腔（Dead space）根据原因不同，死腔分为解剖死腔和生理死腔由于死腔的存在，浅快的呼吸方式效率降低，消耗增加吸入肺泡的气体必须与肺泡局部的血流相匹配才能达到最佳通气效果（通气-血流比）,肺通气:,气体被吸入和呼出的过程肺通气:,假设总的死腔量为100ml潮气量400ml，呼吸频率20次/分，分钟通气量8L有效通气量=（400-100）*20=6L潮气量200ml，呼吸频率40次/分，分钟通气量同样为8L有效通气量=（200-100）*40=4L,假设总的死腔量为100ml潮气量400ml，呼吸频率2,在肺泡内完成气体交换的过程氧分压（PO2）：溶解于血液中氧的压力二氧化碳分压（PCO2)：溶解于血液中二氧化碳的压力顺浓度梯度方向，氧气从肺泡内进入血液，二氧化碳由血液进入肺泡内,肺换气:,在肺泡内完成气体交换的过程肺换气:,左心室,气体在全身的运输:,动脉血，氧含量高，CO2含量低,全身各器官,摄取氧气，排出CO2,右心室,静脉血，氧含量低，CO2含量低高,肺,在肺泡处进行气体交换,肺泡,氧气进入血液CO2排出体外,肺静脉,左心室气体在全身的运输:动脉血，氧含量高，CO2含量低全身各,呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病,主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能主要内容:,顺应性,弹性阻力呼吸功,Servo呼吸机丰富的呼吸动力学监测功能,顺应性,弹性Servo呼吸机丰富的呼吸动力学监测功能,反映胸廓与肺的弹性正常的顺应性是维持正常呼吸状态的前提顺应性与弹性（Elasticity）成倒数关系分为静态顺应性（Cstat）与动态顺应性（Cdyn）,顺应性（Compliance）:,反映胸廓与肺的弹性顺应性（Compliance）:,顺应性的计算,静态顺应性（Cstat）=V/PplatPEEPtotal动态顺应性（Cdyn）= V/PpeakPEEP Cstat正常值60-100ml/cmH2O，Cdyn由于将克服气道阻力的压力也计算在内，因此数值上低于Cstat，约50-80ml/cmH2O，监测值受潮气量大小影响。弹性（E）与顺应性互为倒数关系,顺应性的计算静态顺应性（Cstat）=V/PplatPE,需要机械通气的常见疾病分为静态顺应性（Cstat）与动态顺应性（Cdyn）呼吸系统解剖及基本功能常见科室：综合ICU，RICU肺部可通过呼吸调节即刻缓冲代谢性酸碱平衡失调，但效果有限Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode酸性物质消耗过多，造成代谢性碱中毒呼吸系统解剖及基本功能成人肺泡总面积可达到60100m2常见科室：急诊，外科ICU，麻醉科机械通气时吸入气体的湿化成人肺泡总面积可达到60100m2正常情况下胸膜腔内没有气体，呈负压阻力（Resistance）:轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸疾病特点：缺氧明显，自主呼吸强烈气体被吸入和呼出的过程根据原因不同，死腔分为解剖死腔和生理死腔静脉血，氧含量低，CO2含量低高静态顺应性（Cstat）=V/PplatPEEPtotal动态顺应性（Cdyn）= V/PpeakPEEP Cstat正常值60-100ml/cmH2O，Cdyn由于将克服气道阻力的压力也计算在内，因此数值上低于Cstat，约50-80ml/cmH2O，监测值受潮气量大小影响。,与气道内径、气道长度、气流形态、流速等因素有关正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定气道阻力增加是气道压力升高的主要原因,阻力（Resistance）:,需要机械通气的常见疾病与气道内径、气道长度、气流形态、流速等,气道阻力的计算,吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末流速 呼气阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼气流速不同的插管内径、不同的吸气流速均可导致不同的气道阻力，正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力,气道阻力的计算吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末,呼吸过程中所做的功在Servo呼吸机上可分别监测病人做功（WOBp）和呼吸机做功（WOBv）呼吸机做功与实际潮气量有关病人做功与吸气触发灵敏度有关Edi监测可提供最准确的呼吸功信息,呼吸功（Work of Breathing WOB）:,呼吸过程中所做的功呼吸功（Work of Breathing,触发做功（WOBp）:,Bildzuschrift Euismod tincidunt ut laoreet dolore,触发做功（WOBp）:Bildzuschrift Euism,呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病,主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能主要内容:,在肺泡内完成气体交换的过程鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿CO2过多，造成呼吸性酸中毒机械通气为正压通气，违反正常呼吸生理呼吸系统解剖及基本功能CO2过多，造成呼吸性酸中毒肺因其弹性有向内收缩的趋势肾脏是调节代谢性酸碱平衡失调最重要的器官，但发挥作用较慢呼吸系统解剖及基本功能呼吸系统解剖及基本功能机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定机械通气过程中的不良反应多数与正压通气的基础有关需要机械通气的常见疾病酸性物质消耗过多，造成代谢性碱中毒代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒Servo对应特点：自动调节吸气流速，FAVC胸膜分为壁胸膜和脏胸膜两层机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定正常情况下胸膜腔内没有气体，呈负压,心肺复苏COPD合并II型呼衰ARDS心功能不全,机械通气面临的主要疾病:,在肺泡内完成气体交换的过程心肺复苏机械通气面临的主要疾病:,疾病特点：心跳呼吸停止，所有循环及气体交换功能完全停止常见科室：急诊，外科ICU，麻醉科对机器要求：低Servo对应特点：手动呼吸，波形监测，FAVC,心肺复苏:,疾病特点：心跳呼吸停止，所有循环及气体交换功能完全停止心肺复,疾病特点：气道阻力增高，自主呼吸能力存在，脱机困难常见科室：综合ICU，RICU对机器要求：高Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode,COPD合并II型呼衰:,疾病特点：气道阻力增高，自主呼吸能力存在，脱机困难COPD合,疾病特点：肺顺应性下降，难以纠正的低氧血症，大量肺泡塌陷常见科室：综合ICU，RICU对机器要求：高Servo对应特点：吸气末期肺复张，Open Lung Tool,ARDS:,疾病特点：肺顺应性下降，难以纠正的低氧血症，大量肺泡塌陷AR,疾病特点：缺氧明显，自主呼吸强烈常见科室：综合ICU，CCU对机器要求：一般Servo对应特点：自动调节吸气流速，FAVC,急性左心功能不全:,疾病特点：缺氧明显，自主呼吸强烈急性左心功能不全:,气体被吸入和呼出的过程机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定酸性物质消耗过多，造成代谢性碱中毒正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力是唯一进行气体交换的场所常见科室：综合ICU，RICU代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒由于死腔的存在，浅快的呼吸方式效率降低，消耗增加二氧化碳对呼吸的影响:呼吸系统解剖及基本功能需要机械通气的常见疾病常见科室：综合ICU，RICU呼吸系统解剖及基本功能静脉血，氧含量低，CO2含量低高呼吸系统解剖及基本功能是唯一进行气体交换的场所疾病特点：缺氧明显，自主呼吸强烈疾病特点：缺氧明显，自主呼吸强烈机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定呼吸系统解剖及基本功能,Thank you for yourpatience！,气体被吸入和呼出的过程Thank you for your,呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病,主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能呼吸的调控呼吸动力学基本概念需要机械通气的常见疾病,主要内容:,呼吸系统解剖及基本功能主要内容:,机械通气时的呼气过程,送气结束后压力消失,呼气仍然是被动过程,肺内压力恢复零位可能大于大气压PEEP,呼吸机端压力降低,呼吸机端压力肺内压力,气体顺压力梯度排出肺内,机械通气时的呼气过程送气结束后压力消失呼气仍然是被动过程肺内,机械通气时的呼气过程,送气结束后压力消失,呼气仍然是被动过程,肺内压力恢复零位可能大于大气压PEEP,呼吸机端压力降低,呼吸机端压力肺内压力,气体顺压力梯度排出肺内,机械通气时的呼气过程送气结束后压力消失呼气仍然是被动过程肺内,在肺泡内完成气体交换的过程氧分压（PO2）：溶解于血液中氧的压力二氧化碳分压（PCO2)：溶解于血液中二氧化碳的压力顺浓度梯度方向，氧气从肺泡内进入血液，二氧化碳由血液进入肺泡内,肺换气:,在肺泡内完成气体交换的过程肺换气:,与气道内径、气道长度、气流形态、流速等因素有关正常呼吸时90%以上的阻力来自于气道机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定气道阻力增加是气道压力升高的主要原因,阻力（Resistance）:,与气道内径、气道长度、气流形态、流速等因素有关阻力（Resi,气道阻力的计算,吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末流速 呼气阻力（RE）=（Ppla-PEEP）/最大呼气流速不同的插管内径、不同的吸气流速均可导致不同的气道阻力，正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力,气道阻力的计算吸气阻力（RI）=（PIP-Ppla）/吸气末,轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸正常情况下胸膜腔内没有气体，呈负压轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸呼吸系统解剖及基本功能需要机械通气的常见疾病过度通气造成CO2过度排出，可抑制呼吸肺部可通过呼吸调节即刻缓冲代谢性酸碱平衡失调，但效果有限正常情况下胸膜腔内没有气体，呈负压顺浓度梯度方向，氧气从肺泡内进入血液，二氧化碳由血液进入肺泡内在肺泡内完成气体交换的过程鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿呼吸系统解剖及基本功能Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode呼吸机做功与实际潮气量有关代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒根据原因不同，死腔分为解剖死腔和生理死腔轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力静脉血，氧含量低，CO2含量低高,Edi监测可提供最准确的呼吸功信息轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸正常情况下胸膜腔内没有气体，呈负压呼吸系统解剖及基本功能需要机械通气的常见疾病终末细支气管和肺泡是真正气体交换的场所呼吸系统解剖及基本功能Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode在肺泡内完成气体交换的过程触发做功（WOBp）:过度通气造成CO2过度排出，可抑制呼吸静脉血，氧含量低，CO2含量低高过高的CO2将抑制呼吸，造成CO2麻醉肾脏是调节代谢性酸碱平衡失调最重要的器官，但发挥作用较慢机械通气时气道阻力主要由气管插管内径粗细决定在肺泡内完成气体交换的过程喉部（软腭、会厌）可保持呼吸及吞咽动作的协调性喉部（软腭、会厌）可保持呼吸及吞咽动作的协调性代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒代谢废物积聚过多，造成代谢性酸中毒,疾病特点：肺顺应性下降，难以纠正的低氧血症，大量肺泡塌陷正常浓度的CO2是维持正常呼吸兴奋性的重要因素是唯一进行气体交换的场所静脉血，氧含量低，CO2含量低高CO2排出过多，造成呼吸性碱中毒常见科室：综合ICU，RICU机械通气过程中的不良反应多数与正压通气的基础有关正常情况下呼气阻力可稍高于吸气阻力Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode需要机械通气的常见疾病呼吸系统解剖及基本功能鼻腔可对吸入气进行过滤、加温、加湿是唯一进行气体交换的场所轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸呼吸系统解剖及基本功能根据原因不同，死腔分为解剖死腔和生理死腔缺氧对呼吸中枢的直接作用是抑制呼吸在肺泡内完成气体交换的过程呼吸系统解剖及基本功能尽可能在机械通气时保留自主呼吸能力,疾病特点：气道阻力增高，自主呼吸能力存在，脱机困难常见科室：综合ICU，RICU对机器要求：高Servo对应特点：流量触发，肺功能监测，Automode,COPD合并II型呼衰:,轻度的CO2升高可以强烈刺激呼吸Edi监测可提供最准确的呼吸,
