1、呼吸生理与机械通气的急诊应用呼吸生理与机械通气的急诊应用 首都医科大学附属北京朝阳医院急诊科首都医科大学附属北京朝阳医院急诊科首都医科大学急诊医学系首都医科大学急诊医学系梅雪梅雪第1页，共66页。lYou can live without food for a week,without water for a day,but you cannot live without air for more than a few minutes.你可以一周不吃饭，一天不喝水，但几分钟不喘气就可能活你可以一周不吃饭，一天不喝水，但几分钟不喘气就可能活不了。不了。第2页，共66页。学习内容学习内容呼吸系统的
2、解剖与生理1机械通气的历史2机械通气的工作原理34机械通气的临床应用第3页，共66页。机械通气机械通气呼吸系统的解剖与生理1第4页，共66页。呼吸系统的解剖呼吸系统的解剖上呼吸道：上呼吸道：鼻、咽、喉鼻、咽、喉下呼吸道：下呼吸道：气管、支气管、支气管、支气管、支气管树、肺泡气管树、肺泡第5页，共66页。呼吸运动呼吸运动l呼吸肌呼吸肌l吸气肌：膈肌、肋间外肌膈肌、肋间外肌(胸大肌、胸小肌、斜骨肌、胸锁乳突肌、锯肌）l呼气肌：肋间内肌肋间内肌（腹壁肌）第6页，共66页。什么是呼吸什么是呼吸l呼吸u机体与外界环境之间的气体交换过程u由3部分组成：外呼吸、气体的运输、内呼吸肺肺组织细胞组织细胞血液循环
3、血液循环O2O2CO2CO2 肺通气肺通气 肺换气肺换气 组织组织换气换气细胞内细胞内氧化代谢氧化代谢外呼吸外呼吸内呼吸内呼吸气体在血液气体在血液中的运输中的运输第7页，共66页。什么是呼吸什么是呼吸 机体机体-外界环境外界环境 肺通气：肺通气：外界空气外界空气肺肺 （气体的进出）（气体的进出）外呼吸外呼吸 肺换气：肺换气：肺泡肺泡毛细血管毛细血管 （氧气在人体和空气的交换）（氧气在人体和空气的交换）第8页，共66页。肺通气的动力肺通气的动力l肺通气直接动力：肺内压与大气压之差l肺通气间接动力：呼吸运动 呼吸肌第9页，共66页。肺通气直接动力肺通气直接动力l呼吸过程中肺内压变化呼吸过程中肺内压
4、变化 吸气初：肺内压吸气初：肺内压 大气压大气压 呼气末：肺内压呼气末：肺内压 =大气压大气压肺内压肺内压正正 0 负负吸气吸气 吸气吸气 吸气吸气呼气呼气 呼气呼气 呼气呼气第10页，共66页。肺通气生理（肺通气生理（1 1）l肺通气的动力u吸气为负压 吸气肌收缩产生u呼气为正压 平静呼吸时靠呼吸系统的弹性回缩力产生l肺通气的阻力u弹性阻力 平静呼吸时占总阻力的70%u非弹性阻力 主要是气道阻力肺内压肺内压正正 0 负负吸气吸气 吸气吸气 吸气吸气呼气呼气 呼气呼气 呼气呼气第11页，共66页。肺通气生理（肺通气生理（2 2）l肺通气可以看作是动力克服阻力的过程u结果是产生气体的运动l呼吸的
5、调节u呼吸中枢（桥脑）u呼吸的反射性调节u呼吸的化学性调节l动力不足 和/或 阻力增大 均可导致通气功能衰竭第12页，共66页。肺换气生理肺换气生理l肺换气u肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程l肺换气的形式为弥散l影响弥散的因素：u气体分压差 氧疗的基础u气体的分子量和溶解度u弥散面积和距离第13页，共66页。通气（通气（V V）/血流（血流（Q Q）肺的通气量与血流量之间必须保持协调血流量（血流量（Q）通气量（通气量（V）V/Q3 2 1 5 4 3 2 （肺底）肋骨数 （肺尖）q肺尖肺尖V/QV/Q大，肺底大，肺底V/QV/Q小小q总体上总体上V/QV/Q约等于约等于0.80.8q 死腔样
6、通气死腔样通气qV/QV/Q过大过大q动动-静脉短路静脉短路qV/QV/Q过小过小第14页，共66页。呼吸功能l通气功能l换气功能第15页，共66页。什么是呼吸衰竭什么是呼吸衰竭l广义的呼吸衰竭u组织水平的气体交换障碍 呼吸、循环、血液、组织代谢异常均可造成呼吸衰竭l狭义的呼吸衰竭u肺通气和/或肺换气衰竭第16页，共66页。换气功能障碍为主的呼吸衰竭换气功能障碍为主的呼吸衰竭l型呼吸衰竭uPaO260mmHg，PaCO2正常或降低l代表性病变u急性肺损伤（ALI）急性呼吸窘迫综合征（ARDS）第17页，共66页。通气功能障碍为主的呼吸衰竭通气功能障碍为主的呼吸衰竭l型呼吸衰竭uPaO260mm
7、Hg，PaCO250mmHgl代表性病变u慢性阻塞性肺疾病（COPD）急性发作第18页，共66页。呼吸衰竭的治疗呼吸衰竭的治疗l机械通气治疗第19页，共66页。机械通气机械通气呼吸系统的解剖与生理1机械通气的历史2机械通气的工作原理34机械通气的临床应用第20页，共66页。机械通气机械通气机械通气的历史2第21页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史第22页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史l1913年 Janewayu第一台定型呼吸机l1949 1950年Scandinaviau脊髓灰质炎流行u呼吸麻痹者死亡率80%第23页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史l负压呼吸机(“铁肺
8、”)u1928年Boston儿童医院无创通气首次用于临床u20世纪40至50年代脊髓灰质炎爆发流行时广泛使用The iron lung created negative pressure in abdomen as well as the chest,decreasing cardiac output.Iron lung polio ward at Rancho Los Amigos Hospital in 1953.第24页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史第25页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史第26页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史l1952年 Denmarku脊髓
9、灰质炎流行uBlegdam Hospital31名呼吸肌麻痹患者27名相继死亡u麻醉科医生Bjan Ibsen气管插管第27页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史l75名病人手法通气l24小时内u动员250名医学生用手捏气囊u260名护士参加床边护理u消耗250筒氧气u27名工人更换氧气筒u死亡率从87%降低到40%以下第28页，共66页。机械通气的历史机械通气的历史l正压呼吸机u1955年麻省总医院首次使用有创通气u现已成为机械通气的标准第29页，共66页。机械通气机械通气呼吸系统的解剖与生理1机械通气的历史2机械通气的工作原理34机械通气的临床应用第30页，共66页。机械通气机械通气机
10、械通气的工作原理3第31页，共66页。机械通气的工作原理机械通气的工作原理肺内压肺内压正正 0 负负吸气吸气 吸气吸气 吸气吸气呼气呼气 呼气呼气 呼气呼气第32页，共66页。机械通气的工作原理机械通气的工作原理第33页，共66页。机械通气机械通气呼吸系统的解剖与生理1机械通气的历史2机械通气的工作原理34机械通气的临床应用第34页，共66页。机械通气机械通气4机械通气的临床应用第35页，共66页。学习机械通气的五个要点学习机械通气的五个要点l机械通气的目的l机械通气的适应症与禁忌症l自主呼吸与机械通气的区别l机械通气的工作原理l临床应用第36页，共66页。学习机械通气的五个要点学习机械通气的
11、五个要点l机械通气的目的l机械通气的适应症与禁忌症l临床应用第37页，共66页。机械通气的目的机械通气的目的l纠正呼吸衰竭l维持生命l为了撤机第38页，共66页。机械通气的适应症机械通气的适应症1.上呼吸道梗阻引起的呼吸衰竭2.严重低氧血症的患者3.由于各种疾病导致呼吸衰竭4.中枢性呼吸衰竭5.慢性阻塞性肺疾患所致的急性呼吸衰竭6.神经肌肉疾患引起的呼吸衰竭7.预防性机械通气第39页，共66页。机械通气的机械通气的相对相对禁忌症禁忌症1.大咯血或严重误吸引起的窒息性呼吸衰竭2.伴有肺大泡的呼吸衰竭3.张力性气胸4.心肌梗塞继发呼吸衰竭第40页，共66页。机械通气模式机械通气模式lIPPVlSI
12、PPVlIMVlMMVlVCVlPCVlSIMVlSIMV+PSVlPSVlCPAPlBIPAPlAPRVlPRVC/autoflow/VV+lVS/VV+lAutomodelVAPS/PAlMRVlASVlPAV+/PPSl第41页，共66页。呼吸机的急诊应用：模式选择的原则l改善通气功能：提高 通气量通气量l改善换气功能：提高 血氧含量血氧含量 第42页，共66页。改善通气量：分钟通气量 （潮气量*频率）提高血氧含量：吸氧浓度（Fi02)压力（PEEP)第43页，共66页。机械通气的常用模式机械通气的常用模式Esteban Esteban(1992)(1992)Esteban Esteba
13、n(2019)(2019)Esteban Esteban(2019)(2019)VCV55%47%53%PCV1%5%SIMV26%6%8%SIMV+PSV8%25%15%PSV8%15%4%其他模式2%7%15%1.Esteban A,Alia I,Ibanez J,et al.Modes of mechanical ventilation and weaning.A national survey of Spanish hospitals.Chest 1994;106:1188-1193;2.Esteban A,Anzueto A,Alia I,et al.How is mechanica
14、l ventilation employed in the Intensive Care Units?An international utilization review.Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-1458;3.Esteban A,Anzueto A,Frutos F,et al.Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation.JAMA 2019;287:345-355第44页，共66页。CMV第45页，共66页。控制通气控制通
15、气Controlled Mandatory Ventilation(CMV)第46页，共66页。辅助辅助-控制通气控制通气A/CA/ClCMV控制通气：呼吸机完全代替患者的自主呼吸，即患者的呼吸频率、潮气量、吸呼时间比和吸气流速完全由呼吸机控制完全由呼吸机控制实施。lAV辅助通气：在患者吸气用力时提供通气辅助。当患者开始呼吸时，达到触发触发阈值时呼吸机即按预设潮气量或吸气压力、频率、吸呼时间比将气体送给患者。第47页，共66页。控制通气控制通气-容量控制容量控制VCVVCV容量控制VCV潮气量(ml)或分钟通气量(l/min)8-10ml/Kg 6-8ml/Kg呼吸频率(b/min)12-20
16、b/min 20-40b/min吸气流速(l/min)30-60L/minPEEP(cmH2O)5-10cmH2OFiO2(%)35-45%吸呼比1:1.5-2 1:3 2:1吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停百分比(%)一般不超过呼吸周期的20%触发灵敏度1-4L/min -0.5-2cmH2O第48页，共66页。控制通气控制通气-压力控制压力控制PCVPCV压力控制PCV压力控制水平10-20cmH2O压力上升时间(s)或压力上升时间百分比(%)或压力上升斜率/吸气时间(s)或吸气时间百分比(%)吸呼比呼吸频率(b/min)12-20b/minPEEP(cmH2O)5-10cmH2OFiO2
17、(%)35-45%小于60%触发灵敏度-0.5-2cmH2O第49页，共66页。容控容控VSVS压控压控VCVVCVPCVPCV优优点点1.潮气量恒定2.保证最低分钟通气量1.压力恒定2.通气均一缺点1.气道压力不恒定2.通气不均一3.人机对抗1.潮气量不恒定第50页，共66页。间歇指令通气与同步间歇指令通气间歇指令通气与同步间歇指令通气Intermittent Mandatory Ventilation and Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation(IMV+SIMV)第51页，共66页。间歇指令通气与同步间歇指令通气间歇指令通气与同步
18、间歇指令通气lIMV间歇指令通气:呼吸机以预设的频率向患者输送预设潮气量，在两次机械呼吸周期之间允许患者自主呼吸允许患者自主呼吸。lSIMV同步间歇指令通气：在IMV基础上的改进，保证机械呼吸与患者自主呼吸相同步，同时又不影响患者的自主呼吸。第52页，共66页。SIMV SIMV 参数设置参数设置l吸气触发灵敏度lSIMV频率(b/min)l潮气量l吸气时间(s)或吸气时间百分比(%)l吸气末暂停时间(s)或吸气末暂停时间百分比(%)lFiO2(%)CMV频率频率第53页，共66页。SIMV SIMV 评价评价优点l保证最小分钟通气量l人机同步性有所改善缺点l模式复杂第54页，共66页。压力支
19、持通气压力支持通气Pressure Support Ventilation(PSV)第55页，共66页。压力支持通气压力支持通气lPSV压力支持通气：在自主呼吸时，患者开始吸气后呼吸机即提供预设气道正压，以帮助患者克服吸气阻力和扩张肺脏。第56页，共66页。压力支持通气压力支持通气 参数设置参数设置l压力支持的水平lPEEPl触发灵敏度l吸气上升时间(s)或吸气上升时间百分比(%)l分钟通气量报警上限和下限lFiO2(%)第57页，共66页。压力支持通气压力支持通气 评价评价优点l气道压力恒定缺点l潮气量不恒定l患者决定呼吸频率第58页，共66页。无创通气无创通气 Non-invasive V
20、entilation(NIV)第59页，共66页。无创通气无创通气lNIV无创通气=BiPAP=PSV+PEEP:是指不经气管插管而增加肺泡通气的一系列方法的总称。第60页，共66页。无创通气无创通气-参数设置参数设置l吸气压l呼气压l吸氧浓度/吸氧流量l呼吸次数第61页，共66页。人机同步是正压通气取得良好疗效的关键l呼吸机高-低压转换与 患者吸-呼气同步u 患者吸气功耗最低u 获得最适吸气辅助流速流速气道内压气道内压胸腔内压胸腔内压第62页，共66页。影响人机同步的因素l患者方面因素u呼吸系统阻力 特别是气道阻力l呼吸机方面u触发u压力上升时间（峰流速）u切换Chest 2009;135;
21、669-677.第63页，共66页。Primary Monitoring of ventilation(2)lPatient-ventilator asynchronyu Signs of respiratory distress Accessary respiratory muscles work Abdominal paradoxical motion uIneffective triggering Double triggering Auto triggeringu第64页，共66页。Brochard.Intensive Care Med,2019.Zhixin Cao.Ch J Tub Res Dis,2019.Ineffective triggeringDouble triggeringAuto triggering第65页，共66页。第66页，共66页。
